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Nalidixinsäure, auch bekannt als 7-Methyl-1-ethyl-4-oxo-1,4-dihydro-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure oder Nalidixonsäure, ist eine chemische Verbindung. Diese Verbindung liegt als weißes bis cremefarbenes Pulver vor, das nahezu geruchlos ist und einen leicht bitteren Geschmack hat. Es ist in Chloroform löslich, in Ethanol und starken alkalischen Lösungen leicht löslich, in Wasser und Ether jedoch nahezu unlöslich. Es ist licht- und luftempfindlich. Es wirkt durch Hemmung der bakteriellen DNA-Gyrase, einem Enzym, das für die Replikation, Transkription und Reparatur bakterieller DNA unerlässlich ist. Indem es diese Prozesse stört, verhindert es das Wachstum und die Vermehrung der Bakterien.
Als Chinolon-Antibiotikum der ersten -Generation verfügt es über ein begrenztes antibakterielles Spektrum. Es ist wirksam gegen einige Stämme gramnegativer Bakterien, wie Escherichia coli, Klebsiella-Arten, Proteus-Arten, Salmonella-Arten, Enterobacter-Arten und Haemophilus influenzae sowie Neisseria gonorrhoeae. Es ist jedoch nicht wirksam gegen grampositive Bakterien, einschließlich Pseudomonas-Arten, Acinetobacter-Arten und Staphylococcus-Arten.

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| Chemische Formel | C12H12N2O3 |
| Genaue Masse | 232.08 |
| Molekulargewicht | 232.24 |
| m/z | 232.08 (100.0%), 233.09 (13.0%) |
| Elementaranalyse | C, 62.06; H, 5.21; N, 12.06; O, 20.67 |

Als antibakterielles Chinolon-Medikament der ersten GenerationNalidixinsäurespielt seit seiner Entstehung in den 1960er Jahren eine wichtige Rolle bei der Behandlung von Harnwegsinfektionen. Es übt eine bakterizide Wirkung aus, indem es die Aktivität der bakteriellen DNA-Gyrase hemmt und so die Replikation und Reparaturprozesse der bakteriellen DNA stört.
Kernindikation: Präzise Behandlung von Harnwegsinfektionen, die durch empfindliche Bakterien verursacht werden
Wird hauptsächlich zur Behandlung von Harnwegsinfektionen verwendet, die durch empfindliche gramnegative Bakterien verursacht werden, darunter verschiedene Arten wie einfache Zystitis, Pyelonephritis und komplexe Harnwegsinfektionen.
Einfache Zystitis: Als häufigste Form einer Harnwegsinfektion tötet sie pathogene Bakterien durch eine hohe Urinkonzentration (höchste Urinkonzentration von 150–200 mg/l 3–4 Stunden nach der Verabreichung) schnell ab. Eine von der Abteilung für Urologie des Peking University First Hospital durchgeführte klinische Studie zeigte, dass die effektive Rate der standardisierten Anwendung des Produkts bei der Behandlung einfacher Blasenentzündung 85 % überstieg und Symptome wie häufiges Wasserlassen, Harndrang und Schmerzen deutlich linderte.
Pyelonephritis: Bei Infektionen der oberen Harnwege kann es durch die Medikamentenkonzentration im Blut in das Nierengewebe eindringen (maximale Plasmakonzentration von 20–50 mg/l 2 Stunden nach oraler Verabreichung von 1 g) und die bakterielle Besiedlung und Vermehrung im Nierenbecken hemmen.
Komplexe Harnwegsinfektionen: Die Behandlung kann auch bei Vorliegen komplexer Faktoren wie Harnwegsobstruktion, Steinen oder Dauerkatheterisierung wirksam sein. Beispielsweise können bei komplexen Harnwegsinfektionen, die durch Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae oder Proteus mirabilis verursacht werden, mit einer 5-tägigen Behandlung leichte bis mittelschwere Infektionen unter Kontrolle gebracht werden.
Gezieltes antibakterielles Spektrum: deckt häufige Krankheitserreger im Harntrakt ab
Sein antibakterielles Spektrum konzentriert sich auf gramnegative Bakterien, die besonders empfindlich auf die folgenden Krankheitserreger reagieren:
Escherichia coli: Als häufigstes pathogenes Bakterium bei Harnwegsinfektionen (70 % -95 % der in der Bevölkerung-erworbenen Harnwegsinfektionen) war es einst das bevorzugte Behandlungsmedikament. Obwohl die Arzneimittelresistenzrate in den letzten Jahren gestiegen ist (in manchen Gebieten 30–50 % erreicht), kann sie immer noch als erste Wahl in Fällen eingesetzt werden, in denen Arzneimittelempfindlichkeitstests die Empfindlichkeit bestätigen.
Gattung Klebsiella: einschließlich Klebsiella pneumoniae und Klebsiella acidophilus, die häufig im Krankenhaus erworbene Harnwegsinfektionen verursachen. Der MHK-Wert liegt normalerweise unter 4 mg/L, was auf eine gute antibakterielle Aktivität hinweist.
Gattung Proteus: Proteus mirabilis ist der dritthäufigste Erreger von Harnwegsinfektionen, der durch Hemmung seiner DNA-Gyrase die Teilung und Vermehrung von Bakterien blockieren kann.
Enterobacteriaceae und Shigella: Bei Patienten mit Harnwegsinfektionen, die mit Darminfektionen einhergehen, können sie gleichzeitig pathogene Bakterien im Darm- und Harnsystem bekämpfen.
Es ist zu beachten, dass es von Natur aus resistent gegen Pseudomonas aeruginosa ist und keine antibakterielle Aktivität gegen grampositive Kokken (wie Staphylococcus aureus und Enterococcus) aufweist. Daher sollte die genaue Medikation auf den Ergebnissen der Erreger basieren.
Spezielle Szenarioanwendung: Erweiterung der Behandlungsgrenzen
Präsentieren Sie einen einzigartigen Wert in bestimmten klinischen Szenarien:
Ergänzende Behandlung bei arzneimittelresistenten bakteriellen Infektionen: In Gebieten, in denen multiresistente Bakterien vorherrschen, wenn andere Antibiotika (wie Cephalosporine der dritten -Generation und Carbapeneme aufgrund von Resistenzproblemen versagen,Nalidixinsäurekann als Teil einer Kombinationstherapie eingesetzt werden, um die Wirksamkeit durch synergistische Effekte zu steigern.
Postoperative Harnwegsinfektionsprävention: Nach urologischen Eingriffen (z. B. transurethraler Resektion der Prostata und Nephrektomie) kann das Infektionsrisiko durch die Hemmung der Ansiedlung pathogener Bakterien an der Operationsstelle verringert werden. Die vorbeugende Medikamenteneinnahme beginnt in der Regel einen Tag vor der Operation, dreimal täglich, und dauert bis 3-5 Tage nach der Operation.
Vorsicht bei der Anwendung gegen Harnwegsinfektionen während der Schwangerschaft: Obwohl es die Plazentaschranke überwinden kann, kann eine kurzfristige Anwendung (z. B. 3–5 Tage) im mittleren und späten Stadium der Schwangerschaft relativ sicher sein und das Nutzen-Risiko-Verhältnis muss streng bewertet werden. Stillenden Frauen wird empfohlen, das Stillen während der Medikamenteneinnahme zu unterbrechen, um die Arzneimittelexposition des Säuglings zu verringern.
Naphthalinsäure ist aufgrund ihres präzisen antibakteriellen Spektrums, ihres flexiblen Medikationsschemas und ihres einzigartigen Nutzens in speziellen Szenarien zu einem wichtigen Hilfsmittel bei der Behandlung von Harnwegsinfektionen geworden. Obwohl es mit Resistenzproblemen zu kämpfen hat, kann es den Patienten durch rationelle Anwendung sichere und wirksame Behandlungsoptionen bieten, wie z. B. eine strikte Kontrolle der Indikationen, die Auswahl von Arzneimitteln auf der Grundlage der Ergebnisse zur Arzneimittelsensitivität und die Standardisierung von Behandlungsdauer und -dosierung.

Vorbereitung und Synthese
Erster Syntheseschritt
Beginnen Sie mit 2-Methylpyridin, um 2-Amino-5-methylpyridin herzustellen.
01
Kondensationsreaktion
Reagieren Sie 2-Amino-5-methylpyridin mit Ethylorthoformiat und Diethylmalonat, um N-(2-Methyl-5-aminopyridyl)malonsäurediethylester zu bilden.
02
Zyklisierung
Unterziehen Sie das Zwischenprodukt einer Cyclisierung bei einer Temperatur im Bereich von 260–270 Grad.
03
Hydrolyse
Geben Sie das zyklisierte Produkt zur Hydrolyse in eine verdünnte Natriumhydroxidlösung und erhalten Sie 7-Methyl-1,8-naphthyridin-4-ol-3-carbonsäure.
04
N-Alkylierung und Isomerisierung
Behandeln Sie die resultierende Säure mit Ethylbromid, um eine N--Alkylierung und anschließende Isomerisierung durchzuführen, um Nalidixonsäure herzustellen.
05
Forschungsfälle
- Wird hauptsächlich zur Behandlung von Harnwegsinfektionen, Darminfektionen und Hautinfektionen verwendet, indem die Aktivität der DNA-Gyrase gehemmt wird, einem Enzym, das für die Replikation, Reparatur und Rekombination bakterieller DNA entscheidend ist.
- Untersuchungen haben gezeigt, dass es das Wachstum gramnegativer Bakterien, einschließlich Escherichia coli, Salmonellen, Klebsiella pneumoniae, Proteus und Pseudomonas, wirksam hemmt.
- Studien an Mausmodellen und Laborumgebungen haben seine antibakterielle Wirksamkeit gegen Escherichia coli bestätigt.
- Jüngste Forschungen haben ergeben, dass es als Werkzeug zur Genbearbeitung eingesetzt werden kann und die Ausschaltung oder Veränderung einer spezifischen Genexpression ermöglicht. Diese Technik ist als „chemische Genomik“ oder „Kleinmolekül-Genomik“ bekannt.
- Durch die Kombination mit dem CRISPR-Cas9-System können Forscher die Genexpression präziser steuern und so ihr Verständnis der Genfunktion in biologischen Prozessen verbessern.
- Nachgewiesene Antikrebsaktivität durch Hemmung des Wachstums und der Ausbreitung bestimmter Krebszellen. Diese krebshemmende Wirkung hängt möglicherweise mit der Hemmung der DNA-Gyrase-Aktivität zusammen.
- Derzeit erforschen Forscher das Potenzial als Krebsmedikament und hoffen, durch weitere Forschung wirksamere Behandlungen entwickeln zu können.
- Aufgrund seiner fluoreszierenden Eigenschaften kann es als Bioimaging-Mittel zur Markierung und Verfolgung von Zellen, Proteinen und DNA verwendet werden.
- Diese Fluoreszenzmarkierungstechnik hilft Forschern bei der Beobachtung und dem Verständnis des Verhaltens und der Funktion von Biomolekülen und liefert genauere Informationen für die Entwicklung von Arzneimitteln und die Behandlung von Krankheiten.
Entwicklungsperspektiven
- Mit der laufenden Forschung könnte es zur Behandlung von Infektionen entwickelt werden, die durch ein breiteres Spektrum von Bakterien verursacht werden, darunter grampositive Bakterien und möglicherweise sogar Viren und Pilze.
- Als Werkzeug zur Genbearbeitung hat es das Potenzial, Bereiche wie Gentherapie und personalisierte Medizin zu revolutionieren. Seine Präzision und Kontrolle über die Genexpression machen es zu einem wertvollen Aktivposten in Forschung und klinischen Anwendungen.
- Die Antikrebsaktivität bietet Krebspatienten neue Hoffnung. Mit weiterer Forschung könnte daraus ein neuartiges Krebsmedikament entwickelt werden, das gezielt auf bestimmte Krebszellen abzielt und gleichzeitig Nebenwirkungen minimiert.
- Als biomolekulares Werkzeug erstreckt es sich auf die Konstruktion künstlicher Nukleasen und DNA-Motoren, die in der Arzneimittelabgabe, Gentherapie und Nanotechnologie Anwendung finden.
- Durch die Kombination mit anderen molekularen Komponenten können Forscher molekulare Maschinen mit spezifischen Funktionen entwerfen und konstruieren und so neue Möglichkeiten für biomedizinische Forschung und Anwendungen eröffnen.
Die Entdeckung vonNalidixinsäurestellt in der Tat einen entscheidenden Moment in der Entwicklung der Chinolon-Antibiotika dar. Die Geschichte beginnt im Jahr 1946, als Dr. George Lesher, ein organischer Chemiker am Sterling Winthrop Research Institute, zufällig bei der Synthese von Chloroquin auf Chloroquin als unbeabsichtigtes Nebenprodukt stieß. Dieser glückliche Zufall führte zu einer Reihe von Routineuntersuchungen, bei denen Dr. Lesher die potenziellen antibakteriellen Eigenschaften erkannte.
Im Jahr 1962 wurden Dr. Leshers Vermutungen durch strenge Tests bestätigt, was seinen Status als antibakterielles Mittel festigte. Diese bahnbrechende Entdeckung veranlasste Sterling Pharmaceuticals, 1963 ein Patent anzumelden, das erteilt wurde, gefolgt von einer öffentlichen Ankündigung im Jahr 1964. Diese Ankündigung markierte die offizielle Einführung in die wissenschaftliche Gemeinschaft und die medizinische Welt und läutete eine neue Ära in der Antibiotikatherapie mit Chinolonen ein.
Sein Weg von einem zufälligen Nebenprodukt zu einem revolutionären Antibiotikum unterstreicht die Unvorhersehbarkeit wissenschaftlicher Entdeckungen und die tiefgreifenden Auswirkungen, die sie auf die menschliche Gesundheit und die medizinische Praxis haben können.
FAQ
Wofür wird Nalidixinsäure verwendet?
Nalidixinsäure ist ein Mittel mit schmalem Wirkungsspektrum gegen Darmbakterien und wird zur Behandlung unkomplizierter Harnwegsinfektionen (HWI) eingesetzt. In den 1970er und 1980er Jahren wurde die Abdeckung der Chinolonklasse durch die bahnbrechende Entwicklung von Fluorchinolonen erheblich erweitert.
Warum wurde Nalidixinsäure abgesetzt?
Nalidixinsäure, das erste Chinolon-Antibiotikum, wurde 1962 entdeckt. Es wird hauptsächlich zur Behandlung von Harnwegsinfektionen eingesetzt. Seine Verwendung ist aufgrund der Entwicklung bakterieller Resistenzen und der Verfügbarkeit wirksamerer Derivate mit einem breiteren Spektrum, wie etwa Ciprofloxacin, zurückgegangen.
Wie lautet der Markenname für Nalidixinsäure?
Nalidixinsäure (Handelsnamen Nevigramon, NegGram, Wintomylon und WIN 18.320) ist das erste synthetische Chinolon-Antibiotikum.
Wie lange sollte ich Nalidixinsäure einnehmen?
Ersttherapie: 1 g oral 4-mal täglich für 1 oder 2 Wochen. Längere Therapie: Kann nach der Ersttherapie auf 2 g/Tag reduziert werden.
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