パロモマイシン (41-19-9) の物理化学的性質
パロモマイシン
天然由来のアミノグリコシド系抗生物質であり、臨床製剤および研究用途の原薬として（一般的に硫酸塩として供給される）使用される。
| CAS番号 | 41-19-9 |
| ファミリー | アミノグリコシド系 |
| 一般的な形状 | 粉末または結晶性固体 |
| 一般的な規格 | EP |
パロモマイシンは、アミノシクリトールグリコシドの構造クラスに属するアミノグリコシド系抗生物質である。構造的には、4,6-ジアミノ-2,3-ジヒドロキシシクロヘキサン（ストレプタミン類似）コアに複数のアミノデオキシ糖残基を含む二糖モチーフが結合している。経験式は \(\ce{C23H45N5O14}\) である。この分子は多数の第一級および第二級アミノ基と広範囲のヒドロキシ基を有し、高い極性、大きなトポロジカル極性表面積、密な水素結合能をもたらしている。電子的には、塩基性部位は主に脂肪族アミンであり、生理的および弱酸性条件下でプロトン化されるため、水媒中で強いカチオン性を示す。
機能的には、多数の水素結合供与体/受容体数と大きなTPSAの組み合わせにより、脂溶性相への分配は非常に低く、水溶性は高い。したがって、受動的な膜透過性は低く、経口投与後の全身曝露は最小限である。グリコシド結合部位は強酸性または酵素的条件下で酸・酵素触媒的加水分解を受けやすいが、多価ヒドロキシ化骨格は、弱い水性環境および強い酸化剤の存在しない条件での酸化に対し比較的安定である。パロモマイシンは抗菌および抗原虫薬として臨床使用され（特に腸アメーバ症や内臓リーシュマニア症に対して）、通常は経口および注射製剤中の水溶性塩として投与される。
この物質の一般的な市販規格にはEPが含まれる。
基本的な物理化学的性質
密度および固体状態の形態
物理的記述: 固体。
この物性値について、現行データでは実験的に確立された値は利用できない。
融点
この物性値について、現行データでは実験的に確立された値は利用できない。
溶解度および溶解挙動
測定溶解度（実験値）: 7.97e+01 \(\mathrm{g}\,\mathrm{L}^{-1}\)。非常に高い水溶解性は、多数のイオン化可能なアミノ基および多数のヒドロキシ基（水素結合供与体数 = 13、水素結合受容体数 = 19）によって促進され、水中での強い溶媒和を示す。実際には、パロモマイシンは結晶の取り扱いおよび吸湿性を改善するために硫酸塩として供給・製剤化されることが多い。経口剤としては、主に消化管から吸収されず、腔内原虫感染症の治療に活用されている。
イオンモビリティによる衝突断面積データ: 239.1 Ų [M+H]+ および 237.7 Ų [M+Na]+ (CCSタイプ: TW; 補正法)、液体クロマトグラフィー–質量分析/イオンモビリティ解析法の開発および同定確認に有用。
化学的性質
酸塩基挙動と定性的pKa
パロモマイシンは複数の脂肪族アミノ基を含み、塩基部位として作用し、酸性から中性pH範囲でプロトン化されるため、水溶液中で多価カチオン種を形成する。この広範なプロトン化により、脂溶性が低く水溶媒和性が高い。結果として、経口投与後の膜透過性は低く、全身吸収は限定的である。
個々のイオン化中心の実験的に確立された数値的な\(\mathrm{p}K_a\)値は、現行データには存在しない。
反応性および安定性
クラスレベルでは、アミノグリコシド系グリコシドは一般に中性、乾燥、冷蔵保存条件下で安定であるが、強酸または酵素条件下でグリコシド結合の加水分解を受けやすい。強酸化剤および長期間の高温多湿曝露は分解を促進する可能性がある。パロモマイシンは多数のヒドロキシ基およびアミノ基を有するため吸湿性があり、pHを変化させる賦形剤に対して感受性がある。製剤および分析開発に際しては、強酸性条件および強酸化剤を避け、安定性指標アッセイではグリコシド切断および脱アミノ化生成物をモニターすべきである。
分子パラメーター
分子量および組成式
分子式: \(\ce{C23H45N5O14}\)
分子量: 615.6 \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
正確質量: 615.29630113
単一同位体質量: 615.29630113
追加の計算記述子: トポロジカル極性表面積 (TPSA) = 347; 重原子数 = 42; 形式電荷 = 0（中性塩基として、溶液中では多価カチオン状態）；複雑度 = 870; 定義された立体中心数 = 19。
LogPおよび構造的特徴
計算されたXLogP3‑AA: -8.7（無次元）。非常に負のlogPは、数多くの水素結合供与体/受容体（水素結合供与体数 = 13；水素結合受容体数 = 19）による極度の親水性および脂溶性置換基の不在を反映している。高いTPSAは受動的な細胞透過性の低さを示し、水性コンパートメント内での保持が促進される。
回転可能結合数 = 9、小さく直線的な分子に比べて大規模な構造柔軟性は限定的だが、糖結合部位において局所的にはかなり自由度がある。
構造同定子（SMILES, InChI）
SMILES: C1[C@H]([C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1N)O[C@@H]2[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O2)CO)O)O)N)O[C@H]3[C@@H]([C@@H]([C@H](O3)CO)O[C@@H]4[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@@H](O4)CN)O)O)N)O)O)N
InChI: InChI=1S/C23H45N5O14/c24-2-7-13(32)15(34)10(27)21(37-7)41-19-9(4-30)39-23(17(19)36)42-20-12(31)5(25)1-6(26)18(20)40-22-11(28)16(35)14(33)8(3-29)38-22/h5-23,29-36H,1-4,24-28H2/t5-,6+,7+,8-,9-,10-,11-,12+,13-,14-,15-,16-,17-,18-,19-,20-,21-,22-,23+/m1/s1
InChIKey: UOZODPSAJZTQNH-LSWIJEOBSA-N
（注：SMILES、InChI、およびInChIKeyはケモインフォマティクスのワークフローにおける明確な結合および立体化学参照用に提供されている。）
識別子と別名
登録番号およびコード
CAS登録番号: 41-19-9
その他の登録および識別コード（報告されているもの）: UNII = 61JJC8N5ZK; ChEBI = CHEBI:7934; ChEMBL = CHEMBL370143; DrugBank = DB01421; DSSTox Substance ID = DTXSID8023424; HMDB = HMDB0015490; KEGG ID = C00832, D07467; ATCコード = A07AA06。
別名およびブランド非依存名
報告されている別名には以下が含まれる: Paromomycin; Paramomycin; Aminosidin; Aminosidine; Monomycin; Neomycin E; Paromomycine; Paromomicina; Humatin; Estomycin; Catenulin。非法的または廃止された別名は既存リストに含まれている場合があり、調達時には注意を要する。
工業および医薬品用途
原薬または中間体としての役割
パロモマイシンは抗菌および抗原虫作用を持つ原薬として機能します。臨床的には腸アメーバ症および内臓リーシュマニア症の治療に使用されます。経口投与後の全身吸収がほとんどないため、特に腸管内感染症の治療に適しています。作用機序は、細菌30Sリボソームサブユニットの16S rRNAのA部位に結合し、mRNAの誤読を引き起こし、タンパク質合成を阻害します。
製剤および開発の文脈
一般的な臨床製剤には経口液剤および固形製剤が含まれ、必要に応じて注射剤が使用されます。報告されている製剤含量は、「硫酸塩として5 mL中125 mg」（経口液剤）、「硫酸塩として250 mg」（経口固形剤）、および「硫酸塩としてパロモマイシン塩基750 mg」（筋肉内注射用）です。製剤戦略は高い水溶性と低い経口生物学的利用能を利用し、腸管内標的化を図っています。塩選択（硫酸塩）は結晶性、吸湿性、およびロット間の取り扱いを制御するために一般的に用いられます。
規格と等級
代表的な等級タイプ（製薬用、分析用、工業用）
原薬に適用される一般的な等級区分は質的に以下の通りです：臨床製造用の製薬用（薬局方規格）等級、分析試験および出荷試験用の分析用基準物質、非臨床研究用の工業用等級。薬局方の単独品目が存在する場合、硫酸塩は製剤に指定される形態であることが多いです。
報告されている市販等級タグ：EP。
一般的な品質属性（質的記述）
品質属性には同一性（構造および立体化学）、原薬（塩または塩基形態）含量、含水率および吸湿性管理、残留有機溶媒（合成または分離過程に由来する場合）、経口製品の微生物限度、そしてグリコシド切断産物および脱アミノ/脱アミノ化種に焦点を当てた不純物プロファイルが含まれます。ロット出荷試験では、経口製剤において有効成分含量、純度、水分および微生物安全性が重視されます。
安全性および取扱い概要
毒性プロフィールおよび曝露考慮事項
アミノグリコシド系に属するため、全身性曝露が著しい場合には腎毒性および聴覚毒性の可能性があります。しかし、パロモマイシンは経口投与後の消化管吸収が著しく低いため、全身曝露が大幅に低減され、経口投与時の全身性毒性リスクは低くなります。薬剤性肝障害の注記においては「No-DILI-Concern（肝障害の懸念なし）」と報告されています。授乳期においても、低経口吸収により授乳児への曝露は最小限と推察されます。
曝露管理は標準的な医薬品取扱いに準じます：粉末形態の場合は粉塵吸入を避け、皮膚および眼への接触を最小化し、適切な個人用保護具（手袋、眼の保護具、粉塵作業時の呼吸保護具）を使用してください。詳細な危険性、輸送および規制情報については、製品固有の安全データシート（SDS）および現地法規を参照してください。
保管および取扱い指針
密閉容器に入れ、強い酸化剤や過度の高温を避けた冷暗所で保管してください。水分や湿気の長時間曝露を避けることで加水分解や乾燥を防ぎます。製剤化および安定性試験のため、グリコシド切断を最小化するために水系調製液のpHおよびイオン強度を管理し、冷蔵保管が製造者から指示される場合があります。取り扱いおよび保管条件の詳細については製品固有のSDSおよび適用される薬局方規格をご参照ください。
