Was ist Rifampicin?
Rifampicin ist eine Art von Antibiotikum mit der chemischen Formel C43H58N4O12.
Es hat ein Molekulargewicht von 822,94 und ist ein rotbraunes bis orangerotes Kristall oder kristallines Pulver. Es ist unlöslich in Wasser, Acetonitril, Methanol und Ethanol, aber löslich in Chloroform.
Als Antibiotikum ist Rifampicin vor allem für seine antibakterielle Breitbandwirkung sowohl gegen grampositive als auch gegen gramnegative Bakterien bekannt und wird zur Behandlung bakterieller Infektionen wie Tuberkulose und Lepra eingesetzt. Es wird manchmal allein, in der Regel aber in Kombination mit anderen Tuberkulosemitteln eingesetzt.
Die bekannteste Methode zur Herstellung von Rifampicin ist die Semi-Synthese von Rifamycin, das von Streptomyces mediterranei, einer Art Aktinomyceten, produziert wird.
Anwendungen von Rifampicin
Rifampicin wird in der medizinischen Praxis als Antibiotikum eingesetzt. Zu den spezifischen Indikationen gehören Lungentuberkulose, nicht-tuberkulöse Mykobakteriose und Lepra.
Der Wirkmechanismus besteht darin, dass Rifampicin auf die bakterielle RNA-Polymerase einwirkt und die bakterielle RNA-Synthese hemmt, wodurch die bakterielle DNA-Transkription gehemmt wird. Dies hemmt die bakterielle Proteinsynthese und ist der Mechanismus, durch den das Medikament seine Wirkung entfaltet.
Zu den wichtigsten gemeldeten Nebenwirkungen von Rifampicin gehören Nierenversagen, interstitielle Nephritis, Schock, Anaphylaxie, Übelkeit, Magenschmerzen, Erbrechen, Anorexie und Durchfall.
Eigenschaften von Rifampicin
Rifampicin ist instabil gegenüber Wärme und Licht, so dass bei der Lagerung Vorsicht geboten ist.
Rifampicin zeigt ein breites Spektrum an antibakterieller Aktivität sowohl gegen grampositive als auch gegen gramnegative Bakterien. Besonders wirksam ist es gegen Mycobacterium tuberculosis.
1. Wirkmechanismus
Es wirkt gegen die bakterielle RNA-Polymerase und hemmt die bakterielle DNA-Transkription. Dies hemmt die bakterielle Proteinsynthese und stoppt das bakterielle Wachstum.
2. Antibakterielle Resistenz
Rifampicin wird in der Regel in Kombination mit anderen Tuberkulosemitteln und nicht als Einzelwirkstoff eingesetzt, da die Gefahr des Auftretens resistenter Stämme besteht.
3. Pharmakokinetik
Nach oraler Verabreichung wird Rifampicin rasch aus dem Magen-Darm-Trakt resorbiert, und die Blutspiegel erreichen etwa 2-4 Stunden nach der Verabreichung ihren Höchststand. Rifampicin wird in der Leber metabolisiert und mit dem Urin ausgeschieden.
4. Nebenwirkungen
Zu den häufigen Nebenwirkungen von Rifampicin gehören Leberschäden, Gelbsucht, Hautausschlag, Fieber und gastrointestinale Symptome (Übelkeit, Erbrechen, Durchfall). Es wurde über Allergien und Leberschäden berichtet, obwohl schwerwiegende Nebenwirkungen selten sind.
Struktur von Rifampicin
Rifampicin hat eine einzigartige und komplexe chemische Struktur. Das Grundgerüst besteht aus einem Naphthaquinon-Skelett, das eine großgliedrige Ringstruktur, den so genannten Ansamycin-Ring, und eine an Piperazinsäure gebundene Struktur aufweist.
Der Ansamycinring ist für die lipophile Eigenschaft von Rifampicin verantwortlich und trägt dazu bei, dass es die bakteriellen Zellmembranen passieren kann. Der Piperazinsäurerest ist auch das aktive Zentrum von Rifampicin und spielt eine wichtige Rolle bei seiner Affinität zur bakteriellen RNA-Polymerase.
Weitere Informationen über Rifampicin
Herstellung von Rifampicin
Rifampicin ist ein Naturstoff, der ursprünglich aus Aktinomyceten der Gattung Streptomyces (insbesondere Streptomyces mediterranei) isoliert wurde. Die spätere Nachfrage und die Fortschritte in der Synthesetechnologie haben jedoch zur Entwicklung verschiedener synthetischer Verfahren geführt. Gegenwärtig umfassen die industriellen Produktionsmethoden sowohl die biologische als auch die chemische Semi-Synthese.
Die gängigste Methode ist die Kultivierung von Aktinomycetenstämmen wie S. mediterranei und die Extraktion und Reinigung des produzierten Rifampicins aus dem Medium. Diese Stämme werden mehrere Tage lang, in der Regel bei 28-30 °C und einem pH-Wert von 6-8, in einem geeigneten Medium kultiviert, um die Rifampicin-Produktion zu fördern, und das im Medium eluierte Rifampicin wird isoliert und gesammelt. Die Herstellung erfolgt in der Regel durch Chromatographie, z. B. durch Gelfiltration oder Ionenaustausch, und kann auch durch Umkristallisation erfolgen.