Cefalotin

Cefalotin ist ein Antibiotikum, welches zur Behandlung bei schweren Infektionen des Blutes, der Knochen, der Gelenke, der Atemwege, der Haut und der Harnwege verwendet wird sowie zur Vorbeugung vor Infektionen während bestimmter Operationen. Es wird semisynthetisch hergestellt und kommt aus der Klasse der Cephalosporine der 1. Generation. Cefalotin wurde 1962 von Eli Lilly patentiert und war das erste Cephalosporin, das vermarktet wurde. Es kam 1963 in den USA als Keflin auf dem Markt, jedoch besteht die Zulassung nicht mehr. Auch in Deutschland gibt es keine Fertigarzneimittel.

Strukturformel
Allgemeines
Freiname	Cefalotin
Andere Namen	(6R,7R)-3-(Acetoxymethyl)-8-oxo-7-[2-(thiophen-2-yl)acetamido]-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-en-2-carbonsäure (IUPAC) Cefalotinum (Latein)
Summenformel	C16H16N2O6S2 C16H15NaN2O6S2 (Natriumsalz)
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 153-61-7 58-71-9 (Cefalotin-Natrium) EG-Nummer 205-815-7 ECHA-InfoCard 100.005.288 PubChem 6024 ChemSpider 5802 DrugBank DB00456 Wikidata Q2736126
Arzneistoffangaben
ATC-Code	J01DB03
Wirkstoffklasse	β-Lactam-Antibiotikum Cephalosporin der 1. Generation
Wirkmechanismus	Transpeptidase-Hemmer
Eigenschaften
Molare Masse	396,44 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	160–160,5 °C
Sicherheitshinweise
Bitte die Befreiung von der Kennzeichnungspflicht für Arzneimittel, Medizinprodukte, Kosmetika, Lebensmittel und Futtermittel beachten GHS-Gefahrstoffkennzeichnung Cefalotin-Natrium Gefahr H- und P-Sätze H: 317​‐​334 P: 261​‐​280​‐​284​‐​304+340​‐​342+311
Toxikologische Daten	2200 mg·kg^−1 (LD50, Maus, i.v.)
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Indikation

Da unter den Cephalosporinen Cefalotin besonders wirksam gegen schwere Staphylokokken-Infektionen ist, wird es meist hier eingesetzt. Dazu gehören etwa Atemwegsinfektionen, Haut- und Weichteilinfektionen (einschließlich Peritonitis), Infektionen des Urogenitaltrakts, Septikämien (einschließlich Endokarditis) sowie Infektionen der Knochen und Gelenke durch entsprechend empfindliche Keime. Prophylaktisch kann Cefalotin angezeigt sein bei vaginaler Hysterektomie, Kopf- und Halsoperation, Einsetzen von Herzklappenersatz und Endoprothesen.

Wirkungsprinzip und Verstoffwechselung

Die Cefalotin-Moleküle binden – wie alle Cephalosporine – an spezifische Penicillin-bindende Proteine, die für den Neuaufbau der bakteriellen Zellwand benötigt werden. Dadurch wird die weitere Synthese der bakteriellen Zellwand gehindert.

Im Körper wird circa die Hälfte des aufgenommenen Cefalotins durch Deacetylierung zu dem weniger aktiven Metaboliten O-Desacetylcefalotin umgewandelt. Die andere Hälfte wird unverändert im Urin eliminiert. Die Plasmahalbwertszeit beträgt – bei normaler Nierenfunktion – rund 50 Minuten.

Mikrobiologisches Wirkspektrum

Im Allgemeinen weist Cefalotin eine höhere Aktivität gegenüber grampositiven als gegenüber gramnegativen Bakterien auf, wobei letztere in ihrer Empfindlichkeit – je nach Isolat – gegenüber der Substanz stark variieren. In vitro ist Cefalotin beispielsweise wirksam gegen beta-hämolysierende und andere Streptokokken (hingegen sind Enterokokken wie z. B. Streptococcus faecalis resistent), Staphylokokken (einschließlich koagulasepositiver und koagulasenegativer sowie Penicillinase-bildender Stämme; methicillinresistente Staphylokokken jedoch sind nicht empfindlich), Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenza, Escherichia coli, Klebsiella, und Proteus mirabilis.
Pseudomonaden sind wie auch andere indolproduzierende Proteobakterien resistent gegenüber Cefalotin.

Applizierung

Arzneilich eingesetzt wird das Cefalotin-Natrium, ein weißes bis fast weißes Pulver, das leicht löslich in Wasser und schwer löslich in wasserfreiem Ethanol ist. Das Salz mit der Summenformel C₁₆H₁₅N₂NaO₆S₂ hat eine Molmasse von 418,43 g·mol⁻¹ und schmilzt bei 204–205 °C.

Der Arzneistoff wird parenteral verabreicht.

Gebrauchsfertig rekonstituierte Lösungen sind bei Raumtemperatur zwölf Stunden, im Kühlschrank 96 Stunden lang haltbar. Dabei nimmt jedoch die Aktivität stark ab, sodass diese nach drei Tagen lediglich 80 % beträgt. Der Hersteller beschreibt die Wirksamkeit als ausreichend nach bis maximal 48 Stunden Lagerung im Kühlschrank.

Synthese

Die Synthese von Cefalotin geschieht über eine Semisynthese, welches in diesem Fall die Acylierung einer Aminogruppe bedeutet. Die zu acylierende 7-Aminocephalosporansäure (kurz 7-ACA) wird dabei durch eine chemische Reaktion aus Penicillin G mithilfe von N,N′-Bis(trimethylsilyl)harnstoff umgewandelt.

Danach wird durch die Reaktion von 7-ACA (2) mit Thiophenylacetylchlorid (1) in Aceton Cefalotin (3) gebildet.

Synthese von Cefalotin aus 7-ACA und Thiophenylacetylchlorid

Einzelnachweise

1. Eintrag zu Cefalotin. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 13. März 2019.
2. Datenblatt Cefalotin sodium bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 22. Mai 2019 (PDF).
3. Drug and Therapeutics Bulletin; London Bd. 7, Ausg. 26, (Dec 1969): 101. doi:10.1136/dtb.7.26.101
4. David Greenwood: Antimicrobial Drugs: Chronicle of a Twentieth Century Medical Triumph. OUP Oxford, 2008, ISBN 978-0-19-953484-5, S. 128 ff. (google.de [abgerufen am 8. Mai 2019]). 
5. Arzneimittel Update: Fluorchinolone. Deutsche STI-Gesellschaft – Gesellschaft zur Förderung der Sexuellen Gesundheit, abgerufen am 17. Mai 2019. 
6. Product Information KEFLIN. Aspen Pharmacare Australia Pty Ltd. Stand Oktober 2008. Abgerufen am 24. Mai 2019.
7. Mutschler, Ernst.: Arzneimittelwirkungen : Lehrbuch der Pharmakologie und Toxikologie : mit einführenden Kapiteln in die Anatomie, Physiologie und Pathophysiologie. 5., völlig neubearbeitete und erw. Auflage. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 1986, ISBN 978-3-8047-0839-6. 
8. Eintrag zu Cefalotin in der DrugBank der University of Alberta, abgerufen am 22. Mai 2019.
9. Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu Cefalotin-Natrium: CAS-Nummer: 58-71-9, EG-Nummer: 200-394-6, ECHA-InfoCard: 100.000.358, PubChem: 23675321, ChemSpider: 5801, DrugBank: DBSALT000262, Wikidata: Q27106126., IUPAC-Name: Natrium[(6R,7R)-3-[(acetyloxy)methyl]-8-oxo-7-[(thiophen-2-ylacetyl)amino]-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-en-2-carboxylat]
10. Europäische Arzneibuch-Kommission (Hrsg.): Europäisches Arzneibuch, 9. Ausgabe, Grundwerk 2017. Monografie: Cefalotin-Natrium. 
11. Eintrag zu Cefalotin bei Vetpharm, abgerufen am 22. Mai 2019.
12. Alle Bruggink (Hrsg.): Synthesis of β-Lactam Antibiotics: Chemistry, Biocatalysis & Process Integration. Springer Science+Business Media, ISBN 978-0-7923-7060-4, S. 15. 
13. Eintrag zu Cephaloridine in der Hazardous Substances Data Bank (via PubChem), abgerufen am 27. Mai 2019.

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