에르타페넴 나트륨 (33-13-7) 물리적 및 화학적 성질
Ertapenem Sodium
에르타페넴의 모노나트륨염으로, 광범위 스펙트럼 카바페넴계 항생제입니다. 일반적으로 원료의약품(API) 공급, 제형화 및 주사제 개발에서 분석용으로 제공되는 결정성 분말 형태입니다.
| CAS Number | 33-13-7 |
| 계열 | 카바페넴 (나트륨염) |
| 일반 형태 | 분말 또는 결정 고체 |
| 일반 등급 | BP, EP |
에르타페넴 나트륨은 카바페넴 항생제인 에르타페넴의 모노나트륨염으로서 1-베타-메틸 카바페넴 구조군에 속합니다. 염의 경험적 조성식은 \(\ce{C22H24N3NaO7S}\)이며, 화학 구조는 바이사이클릭 베타-락탐/아자바이사이클릭 핵심에 치환된 피롤리딘 및 티오에터로 연결된 파라-카복사미도벤조일 측쇄를 포함합니다. 주요 극성 작용기는 카복실레이트(염에서는 나트륨 카복실레이트 형태), 다수의 카보닐기(아마이드 및 케톤), 2차 알코올, 그리고 아마이드 및 헤테로사이클릭 그룹과 관련된 여러 수소 결합 공여체 및 수용체입니다. 분자는 생물학적 활성에 중요한 6개의 정의된 입체 중심을 가집니다.
베타-락탐 항생제의 나트륨염 형태로서, 에르타페넴 나트륨은 강한 극성을 지니며 수성 매체에서 쉽게 이온화하여 음이온 형태의 에르타페넴과 나트륨 대이온을 형성합니다. 이 이온화는 자유산에 비해 수용성을 현저히 증가시킵니다. 높은 위상 극성 표면적(TPSA) 및 수소 결합 공여체와 수용체 수는 비슷한 분자량의 중성 소분자에 비해 수동적 막 투과성 및 내재 지질친화성이 낮음을 시사합니다. 화학적으로, 베타-락탐 고리는 주된 반응 부위로서 친핵성 공격(가수분해) 및 베타-락타마제에 의한 효소 분해에 취약하지만, 에르타페넴은 다수의 확장 스펙트럼 효소를 포함한 광범위 베타-락타마제에 대해 가수분해 저항성을 나타냅니다. 일반적으로 베타-락탐은 강한 산성 또는 염기성 조건에서 가수분해가 잘 일어나며 고리 개방과 후속 분해가 발생할 수 있습니다.
에르타페넴 나트륨은 임상적으로 정맥주사 및 근육주사용 나트륨염 형태로 사용되는 확립된 주사용 항균제로서, 염 형태는 제약 제형에서 용액 안정성과 취급성을 최적화하기 위해 선택됩니다. 이 물질에 보고된 일반 상업 등급에는 BP, EP가 포함됩니다.
기본 물리적 성질
나트륨염 형태는 용액 내에서 쌍극자성/이온쌍 거동을 나타내며, 공급되는 분자는 카복실레이트 음이온과 연관된 나트륨 대이온을 포함합니다. 제형화 및 분석 작업에 참고되는 물리화학적 매개변수에는 다음과 같은 계산된 지표 및 수치가 포함됩니다(보고된 값은 정확히 산출된 그대로입니다):
- 분자량: \(497.5\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\).
- 정확 질량 / 단일동위원소 질량: \(497.12326557\ \mathrm{Da}\).
- 위상 극성 표면적(TPSA): \(184\ \text{\AA}^2\).
- 중원자 수: 34.
- 형식상(순) 전하: 0 (염 전체는 중성).
- 정의된 입체 중심 수: 6.
- 분자 복잡도: 900.
- 수소 결합 공여체 수: 4.
- 수소 결합 수용체 수: 9.
- 회전 가능한 결합 수: 7.
이 값들은 다수의 극성 작용기를 가진 크고 매우 극성인 항생제 분자로서, 내재 지질친화성이 낮고 주로 세포외액에 국한된 분포를 보이며 주사제 투여에 적합함을 나타냅니다.
용해도 및 수화
에르타페넴 나트륨은 에르타페넴의 수용성 염 형태로, 수성 매체에서 음이온성 약물과 나트륨 이온으로 해리됩니다. 나트륨 카복실레이트는 프로톤화된 산에 비해 수용성을 크게 증가시킵니다. 실제로 이 염 형태는 주사액과 재구성 용액 조제에 사용되며, 용해도는 pH, 이온 강도 및 제형 내 대이온 함량에 따라 달라집니다. 현재 데이터 범위 내에 구체적이고 실험적으로 확립된 용해도 또는 수화 상태 수치는 제공되지 않습니다.
열 안정성 및 분해
열분해 개시점이나 명확한 융점/끓는점에 대한 실험적 확립 값은 현재 데이터 범위 내에 없습니다. 관련 베타-락탐계 항생제와 마찬가지로, 실질적 관심이 있는 분해 경로는 베타-락탐 고리의 가수분해 개방, 극한 조건에서의 탈카복실화, 산화 또는 열에 의한 측쇄 분해입니다. 제형화 및 보관은 보통 효능 유지 차원에서 열과 습기 노출을 최소화하도록 설계됩니다.
화학적 성질
배위 및 착물 형성
염은 다수의 루이스 염기성 산소(카보닐, 카복실레이트)와 티오에터 황을 포함합니다. 음이온 카복실레이트 및 인접 카보닐기는 용액 내 금속 양이온과 배위할 수 있습니다. 제형화된 수계 시스템에서는 나트륨 대이온이 주요 배위 이온이지만, 이가 양이온 이행 금속과의 킬레이트 형성 또는 비공유 결합 연관이 발생할 수 있으며, 이는 금속 촉매 가수분해 또는 산화 등 분해를 가속화할 수 있습니다. 제형적 관점에서는 금속 오염 물질의 관리와 부형제 선택을 통해 금속 매개 반응성을 줄이는 것이 중요합니다.
반응성 및 안정성
에르타페넴 나트륨은 항균 활성을 부여하고 화학 반응성을 주도하는 반응성 베타-락탐 작용기를 유지합니다. 기록된 약리학적 설명에 따르면, 에르타페넴은 페니실리나제, 세팔로스포리나제 및 일부 확장 스펙트럼 베타-락타마제를 포함하는 다양한 베타-락타마제에 대해 가수분해 저항성을 보이며, 이는 카바페넴 핵과 측쇄 치환의 구조적 특성입니다. 화학적으로 분자는 베타-락탐 카보닐에서 친핵성 공격(강한 산성 또는 염기성 조건에서의 가수분해)에 취약하며, 복잡한 베타-락탐 공통 분해 경로(고리 개방, 강한 조건 하 입체 중심의 에피머화, 민감한 측쇄의 산화)에 노출됩니다. pH 조절, 친핵 불순물 회피 및 저온 저장은 유효기간 향상을 위한 표준 조치입니다.
분자적 매개변수
분자량 및 조성
- 분자식: \(\ce{C22H24N3NaO7S}\).
- 분자량: \(497.5\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\).
- 단일동위원소 정확 질량: \(497.12326557\ \mathrm{Da}\).
- 중원자 수: 34.
- 정의된 입체 중심: 6.
이들 매개변수는 비교적 크고 다기능성의 항생제 분자를 반영하며, 제형화 시 극성과 입체화학적 무결성이 중요한 고려 요소임을 나타냅니다.
LogP 및 이온화 상태
현재 데이터 맥락에서 분배계수(logP 또는 logD)에 대한 실험적으로 확립된 값은 제공되지 않습니다. 정성적으로, 나트륨 염은 매우 극성이 강하며 낮은 logP 값을 가질 것입니다; 수용액에서는 주요 형태가 이온화된 카르복실레이트이며 \(\ce{Na+}\)과 짝을 이루어 높은 수용성 및 중성 소분자에 비해 낮은 수동적 막 투과성을 나타냅니다.
식별자 및 동의어
등록번호 및 코드
- CAS 번호: 33-13-7
- 유럽 공동체(EC) 번호: 836-232-1
- KEGG ID: D04049
- NCI Thesaurus 코드: C61753
- RXCUI: 353107
- InChI:
InChI=1S/C22H25N3O7S.Na/c1-9-16-15(10(2)26)20(28)25(16)17(22(31)32)18(9)33-13-7-14(23-8-13)19(27)24-12-5-3-4-11(6-12)21(29)30;/h3-6,9-10,13-16,23,26H,7-8H2,1-2H3,(H,24,27)(H,29,30)(H,31,32);/q;+1/p-1/t9-,10-,13+,14+,15-,16-;/m1./s1 - InChIKey:
ZXNAQFZBWUNWJM-HRXMHBOMSA-M - SMILES:
C[C@@H]1[C@@H]2[C@H](C(=O)N2C(=C1S[C@H]3C[C@H](NC3)C(=O)NC4=CC=CC(=C4)C(=O)[O-])C(=O)O)[C@@H](C)O.[Na+]
(식별자는 기록된 대로 정확히 제시되었으며, 구조 식별자는 인라인 코드로 제공됩니다.)
동의어 및 구조명
일반 동의어 및 등록자가 제공한 명칭에는 Ertapenem sodium, MK-0826, Ertapenem sodium salt, L-749345, Invanz, Ertapenem sodium (USAN)이 포함됩니다. 계산된 IUPAC 명칭은 다음과 같이 기록되어 있습니다: sodium 3-[[(2S,4S)-4-[[(4R,5S,6S)-2-carboxy-6-[(1R)-1-hydroxyethyl]-4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-en-3-yl]sulfanyl]pyrrolidine-2-carbonyl]amino]benzoate.
기본체 및 구성 관계: 활성 부분기는 ertapenem(기본체)이며, 나트륨은 염 형태에서 대이온(counter-ion)입니다.
산업 및 상업적 용도
염 형태 또는 부형제로서의 사용
나트륨 염은 주사제 제형을 가능하게 하기 위해 사용되는 제약 형태입니다: 대이온은 수용성을 증가시키고 무균 주사 용액 또는 재구성용 동결건조 제품의 제조를 촉진합니다. 염 형태는 또한 재구성된 용액의 pH에 영향을 미치며, 일반적인 주사 부형제 및 희석제와의 상용성에 영향을 줄 수 있습니다. 제형 개발 시 나트륨 염은 용해도, 안정성 및 주사 내성의 균형을 맞추기 위해 선택됩니다.
대표적 사용 사례
Ertapenem sodium은 복강 내 감염, 지역사회 획득 폐렴, 급성 부인과 감염, 당뇨성 족부 피부 및 연조직 감염의 비경구 전신 항균제로서 치료에 사용되며, 적응증이 있을 경우 선택적 대장 수술 후 수술 부위 감염 예방에도 사용됩니다. 광범위한 살균 작용과 많은 베타-락타마제에 대한 상대적 내성은 정맥주사가 필요한 병원 및 임상 환경에서 유용하게 만듭니다.
비임상 산업적 선택을 위한 간결한 응용 요약이 추가로 요구될 경우, 현재 데이터 맥락에서는 추가적인 상업적 구체적 용도가 제공되지 않습니다; 실무에서는 앞서 언급한 용해도, 안정성 및 약동학적 요구사항에 기반하여 제형 및 조달을 선택합니다.
안전성 및 취급 개요
독성학적 고려사항
Ertapenem sodium은 약리 및 임상 독성학이 문서화된 항균제입니다. 직업적 노출시 감작 및 호흡기 알레르기가 주요 위험으로 강조됩니다: 본 물질은 호흡기 감작 위험(GHS 코드 H334: 흡입 시 알레르기 또는 천식 증세, 호흡 곤란을 유발할 수 있음)과 관련이 있습니다. 환경 독성 코드는 수생 생물에 대한 급성 독성(H400) 및 장기 수생 위험(H411)을 나타냅니다. 기타 임상적 고려사항으로는 정상 미생물군 변화 가능성과 베타-락탐계 특유의 드문 과민반응이 있으며, 제한된 데이터에 따르면 모유 내 전달은 낮아 대부분의 모유 수유 영아에서 유해 영향이 예상되지 않는 농도입니다.
위험 표시에 포함된 주의사항은 흡입 및 환경 방출 최소화, 분진/에어로졸에 대한 적절한 호흡기 보호구 사용, 수생 환경 오염 방지를 권장합니다. 상세한 독성학적 지점, 용량 관련 효과, 임상적 금기사항은 제품별 독성학 문서 또는 규제 라벨링을 참조하십시오.
보관 및 취급 지침
고효능 항생제 분말 및 염 취급에 관한 일반적인 주의사항이 적용됩니다: 분진 발생 최소화, 흡입 및 피부 접촉 회피, 적절한 공학적 통제(국소 배기, 분말 격리) 및 개인 보호구(장갑, 눈 보호구, 분진 발생 가능 시 호흡기 보호구) 사용이 필요합니다. 호흡기 감작 위험으로 인해 베타-락탐 계열 알레르기 환자는 취급을 피해야 합니다.
베타-락탐 분해를 가속화하는 습기, 극한 온도 및 pH 노출을 제한하기 위해 제재를 통제된 환경에 보관해야 하며, 포장은 수분 진입 및 금속 이온 또는 뉴클레오필 오염을 방지해야 합니다. 상세한 위험, 운송 및 규제 정보는 제품별 안전보건자료(SDS) 및 지역 법령을 참조하십시오.
