Фармацевтическая химия - Кульбах В.О.
Скачать (прямая ссылка):
АНТИБИОТИКИ, ЯВЛЯЮЩИЕСЯ ПОЛИПЕПТИДАМИ
738
антибиотики-полипептиды еще недостаточно изучены, например лизоцим, итурин, субтилины, цизины и другие. Вследствие токсичности антибиотики-полипептиды применяют в медицине большей частью для наружных целей (лечения местных инфекций). Сюда относится, кроме упомянутых грамицидина и полимиксина, альбомицин.
GRAMICIDINUM С. SOLUTIO GRAMICIDINI С PU R1FICATA 2%
ГРАМИЦИДИН С. РАСТВОР ГРАМИЦИДИНА С ОЧИЩЕННОГО 2о/в
Грамицидин С (советский грамицидин) представляет собой декапептид, содержащий орнитин, пролин, валин, лейцин и d-фенилаланин, продуцируемый Bacillus brevis, var. G—В или получаемый синтезом и обладающий антимикробным действием. Раствор грамидицина С представляет собой 2%-ный спиртовой раствор, получаемый путем экстракции сухой, размолотой бактериальной массы и последующей очистки.
Антибиотик выделен в 1942 г. Г. Ф. Гаузе и М. Г. Бражниковой из споровой палочки Bacillus brevis, найденной в огородных почвах Подмосковья.
Бактерии штамма Гаузе — Бражниковой выращивают в течение 6 дней при температуре 40—41° на мясном гидролизате. Полученную культуральную жидкость, содержащую примерно 2 г грамицидина С в 1 лл подкисляют соляной кислотой до pH 4,5—5,0 и выделившийся хлопьевидный осадок отделяют на суперцентрифуге, высушивают и измельчают.
СТРОЕНИЕ И СИНТЕЗ ГРАМИЦИДИНА С
Как показали А. Н. Белозерский и Т. С. Пасхина, при длительном гидролизе грамицидина кипящей 20%-ной соляной кислотой происходит расщепление молекулы с выделением пяти аминокислот: ./-пролина (1), ./-валина
(II), ./-орнитина (III), ./-лейцина (IV) и d-фенилаланина (V):
сн3 сн3 ch2nh« ! СНз сн3 С0Н5 1
ч /СООН xn/ \/ \/
сн 1 (СН„)2 1 сн 1 сн2 1
н chnh2 chnh2 СН, CHNH
1 соон 1 соон 1 CHNHs 1 соон соон
1 [I ш IV V
Дальнейшее изучение грамицидина С показало, что указанные аминокислоты (I—V) содержатся в исходной молекуле в равномолекулярных количествах и что он представляет собой циклический полипептид, в котором только одна аминогруппа (орнитина) не принимает участие в образовании пептидной связи. Она и обусловливает основные свойства грамицидина С, способность образовывать пикрат, реагировать с азотистой кислотой по типу первичных алифатических аминов и пр. Установлено важное значение этой 6-аминогруппы для антибиотической активности грамицидина С; с ее дезаминированием или ацилированием действие грамицидина исчезает. В установлении порядка взаимосвязи аминокислот, входящих в состав молекулы грамидицина С, значительную роль сыграло изучение продуктов его распада на три- и дипептиды. Применяя метод распределительной хро-
матографии на бумаге и ионофорез, удалось выделить несколько три- и дипептидов (VI—XII), строение которых было доказано синтезом:
СН, СН,
\/
СН
CH2NH2
I
(CH2)S
сн, сн,
\>
ch2nh. сн
HpNCHCONHCHCOOH
VI
(СН2);
СН,
H.NCHCONHCHCOOH
VII
сн, сн,
\/
сн
I
сн,
H2NCHCONHCHCOOH
/ч
VIII
H»NCHCo/ IX
4N/
соон
/ч
I
сн2
I / H.NCHCO^
сн, сн, \/ сн
Чм/ j CONHCHCOOH
сн3 сн,
\/
сн
•N-
н
qh2nh2 I
(СН2)„
I I
CONHCHCONHCHCOOH
XI
сн, сн,
Ун
сн, сн{
CHSNH„ СН
(сн2).
сн2
h2nchconhchconhchgooh
XII
Изучение кинетики гидролиза грамицидина С показало, что последний труднее гидролизуется, нежели продукты его распада — нециклические полипептиды; из числа последних наиболее стойкими оказались дипептиды* Полученные данные позволили установить следующий порядок связи аминокислотных остатков в молекуле исходного пептида: а-/-валил-/-ор-н итил -I- л ей ци л -d-фен и л а л ани л -п р ол и н (XIII):
СН3 СН3 \/
СН
Н3с сн3
ch2nh2 I
(СН2)2 сн2
сн
-HNCHCONHCHCONHCHCONHCHCO^
XIII
4N/
со-
Дальнейшие исследования грамицидина С методами рентгенографии, криоскопии и другими указали на то, что молекула его состоит из десяти аминокислотных остатков; последнее подтверждено действием 2,4-динитро-фторбензола на грамицидин С. Получено два вещества: а) с содержанием ]^-2,4-динитрофенильного остатка на пентапептидную группировку и б) с содержанием одного такого остатка на две пентапептидные группировки.
740
Ы-2,4-Динитрофенильное производное грамицидина С использовано и для дальнейшего уточнения строения антибиотика: при гидролизе обработанного 2,4-динитрофторбензолом грамицидина С был выделен-6-(2,4-ди-нитрофенил)-орнитин:
NH*
I
2,4—(OgN)2C6H2NH(CH2)3CHCOOH
Следовательно, свободные аминогруппы грамицидина С находятся в орнитиновых звеньях его молекулы и структура грамицидина С выражается формулой (XIV):
/V
Н3С СН3
\/
СН
Н3с сн3
\/
ch2nh8 сн
I I
(СН2)3 сн2
NHCHCONHCHCONHCHCONHCHCO /
\n/
со
о
_NCOCHNHCOCHNHCOCHNHCOCHNH
/ \ I I I i
сн2
А
сн2
I
сн
(СН2)2 сн
I /\ ch2nh2 сн3 сн2
Н3С сн3
XIV
В 1956 г. Швицером и Зибером осуществлен синтез грамицидина из пентапептида, полученного в свою очередь из дипептида и трипептида.
Грамицидин С — бесцветные игольчатые кристаллы, не растворимые в воде, растворах щелочей и кислот; т. пл. 268—270°, [а]2°°=—295°. (с=1,5;
70°/о спирт). 2/0-ный спиртовой раствор его по ГФ1Х доджен быть прозрачен и обладать светложелтой или желтой окраской (в проходящем свете); с водой образует опалесцирующие растворы, пенящиеся при взбалтывании. При испарении раствора выделяются пучки игольчатых кристаллов; вес остатка при высушивании 1 мл препарата до постоянного веса при 60—70° должен быть 20—40 мг. Препарат должен* подавлять рост Staphylococcus aureus в концентрации не более 3 мкг грамицидина в 1 мл среды. Тест-доза для мышей весом 18—20 г должна быть не менее 100 мкг в 0,5 мл при подкожном введении (см. приложение ГФ1Х, стр. 844); до упомянутой концентрации препарат разбавляют водой для инъекции перед введением. Срок наблюдения 48 ч. Препарат должен быть стерильным в соответствии с требованиями ГФ1Х, стр. 847.
