Kanamycine

Die Kanamycine sind eine Gruppe strukturell eng verwandter Glycoside mit antibiotischer Wirkung. In allen Fällen ist das 2-Desoxystreptamin (mittlerer Teil in der Struktur) glycosidisch über die 4-OH-Gruppe an ein 3-D-Glucosaminderivat verknüpft.

Eigenschaften

Kanamycine sind basische, stark polare Oligosaccharide. Sie sind farblos, wasserlöslich und im pH-Bereich von 2,2–10,0 lösungsstabil.

Kanamycine
Name Kanamycin A Kanamycin B
Bekanamycin (INN)		 Kanamycin C Tobramycin Dibekacin
Strukturformel Struktur von Kanamycin A Struktur von Kanamycin B Struktur von Kanamycin C Struktur von Tobramycin Struktur von Dibekacin
CAS-Nummer 59-01-8
64013-70-3 (Disulfat)		 4696-76-8 2280-32-2 32986-56-4 34493-98-6
8063-07-8 (unspez.)
PubChem 6032 439318 439582 36294 470999
Summenformel C18H36N4O11 C18H37N5O10 C18H36N4O11 C18H37N5O9 C18H37N5O8
Molare Masse 484,50 g·mol−1 483,52 g·mol−1 484,50 g·mol−1 467,52 g·mol−1 451,52 g·mol−1
Aggregatzustand fest
GHS-
Kennzeichnung 		Disulfat
Gefahrensymbol
Gefahr[1] 		Sulfat
keine GHS-Piktogramme
[2]
keine Einstufung verfügbar
keine GHS-Piktogramme
[3]
keine Einstufung verfügbar
H- und P-Sätze 360 keine H-Sätze siehe oben keine H-Sätze siehe oben
keine EUH-Sätze keine EUH-Sätze siehe oben keine EUH-Sätze siehe oben
201​‐​308+313 siehe oben siehe oben keine P-Sätze siehe oben
Toxikologische Daten > 4000 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)[4] > 7500 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)[5]

Gewinnung und Verwendung

Kanamycin wird aus Streptomyces kanamyceticus gewonnen und existiert in den strukturell sehr ähnlichen Homologen A, B und C. Kanamycin A (kurz auch nur Kanamycin) und Kanamycin B (Bekanamycin) werden zur lokalen Behandlung bakterieller Infektionen des Auges (z. B. bei einer Bindehautentzündung) eingesetzt.

Tobramycin (3'-Desoxykanamycin B) ist strukturell eng mit den Kanamycinen verwandt. Es kann aus Kanamycin B synthetisiert oder alternativ aus Fermentationslösungen von Streptomyces tenebarius gewonnen werden.[6]

Dibekacin (3',4'-Didesoxykanamycin B) ist in Form seines Sulfatsalzes[7] in Japan unter dem Handelsnamen Panimycin zugelassen zur systemischen Behandlung bei verschiedenen Infektionen etwa der Haut, der Atemwege, der Harnwege und des Mittelohrs.[8] Amikacin ist ein halbsynthetischer Abkömmling des Kanamycins A, bei dem die Aminogruppe am C-1 des 2-Desoxystreptamins durch eine 4-Amino-2-hydroxybuttersäure ersetzt ist.

Wirkungsweise

Kanamycine durchdringen die bakterielle Zellmembran durch passive Diffusion oder durch (sauerstoffabhängigen) aktiven Transport. Sie lagern sich an die 30S-Untereinheit membranassoziierter Ribosomen an und hemmen damit die bakterielle Proteinsynthese.

Analytik

Zur Bestimmung eignet sich nach entsprechender Probenvorbereitung die Kopplung der HPLC mit der Massenspektrometrie.[9][10][11] Auch Immunassays können eingesetzt werden.[12]

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Einzelnachweise

  1. ↑ Datenblatt Kanamycin disulfate salt from Streptomyces kanamyceticus bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 3. Mai 2011 (PDF).
  2. ↑ Datenblatt Kanamycin B sulfate salt bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 3. Mai 2011 (PDF).
  3. ↑ Datenblatt Tobramycin bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 3. Mai 2011 (PDF).
  4. ↑ Eintrag zu Kanamycin in der DrugBank der University of Alberta, abgerufen am 7. Juni 2021.
  5. ↑ Datenblatt Tobramycin, Free Base (PDF) bei Calbiochem, abgerufen am 8. Dezember 2015.
  6. ↑ Theodor Dingermann, Rudolf Hänsel, Ilse Zündorf (Hrsg.): Pharmazeutische Biologie: Molekulare Grundlagen und klinische Anwendungen. 1. Auflage. Springer Verlag, Berlin 2002, ISBN 3-540-42844-5, S. 309 ff.
  7. ↑ Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu Dibekacinsulfat: CAS-Nr.: 58580-55-5, EG-Nr.: 261-341-0, ECHA-InfoCard: 100.055.746, PubChem: 636364, ChemSpider: 552163, Wikidata: Q27273462.
  8. ↑ Summary of Investigation Results. Pharmaceuticals and Medical Devices Agency (PMDA), 8. September 2020; pmda.go.jp (PDF; 381 kB).
  9. ↑ J. A. Dijkstra, M. G. Sturkenboom, K. v. Hateren, R. A. Koster, B. Greijdanus, J. W. Alffenaar: Quantification of amikacin and kanamycin in serum using a simple and validated LC-MS/MS method. In: Bioanalysis, 6(16). Aug 2014, S. 2125–2133. PMID 25331857
  10. ↑ Q. Gong, L. Ding, S. Zhu, Y. Jiao, J. Cheng, S. Fu, L. Wang: Determination of ten aminoglycoside residues in milk and dairy products using high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry. In: Se Pu., 30(11), Nov 2012, S. 11437. PMID 23451516 (chinesisch)
  11. ↑ P. Kumar, A. Rúbies, R. Companyó, F. Centrich: Determination of aminoglycoside residues in kidney and honey samples by hydrophilic interaction chromatography-tandem mass spectrometry. In: J Sep Sci., 35(20), Okt 2012, S. 2710–2717. PMID 23065931
  12. ↑ J. A. Dijkstra, A. J. Voerman, B. Greijdanus, D. J. Touw, J. W. Alffenaar: Immunoassay Analysis of Kanamycin in Serum Using the Tobramycin Kit. In: Antimicrob Agents Chemother, 60(8), 22. Jul 2016, S. 4646–4651. PMID 27185806