Polystyrensulfonát - Polystyrene sulfonate

Polystyrensulfonát
Polystyrolsulfonat.svg
Klinické údaje
Obchodní názvySodná sůl: Kayexalát, Kionex, rezonium A
Vápenatá sůl: Vápníkové rezonium, sorbisterit, resikali
Draselná a sodná sůl: Tolevamer
AHFS /Drugs.comMonografie
MedlinePlusa682108
Těhotenství
kategorie
  • NÁS: C (riziko není vyloučeno)
Trasy z
správa		Ústa, retence klystýr
ATC kód
Právní status
Právní status
  • Obecně: ℞ (pouze na předpis)
Farmakokinetické data
Biologická dostupnostŽádný
MetabolismusŽádný
VylučováníVýkaly (100%)
Identifikátory
Číslo CAS
PubChem CID
DrugBank
ChemSpider
  • Žádný
UNII
KEGG
Chemické a fyzikální údaje
Vzorec[C8H7TAK3−] n
 ☒NšekY (co to je?)  (ověřit)

Polystyrensulfonáty jsou skupina léků používaných k léčbě vysoká hladina draslíku v krvi.[1] Účinky obvykle trvají hodiny až dny.[1] Používají se také k odstranění draslík, vápník, a sodík z řešení v technických aplikacích.

Mezi časté nežádoucí účinky patří ztráta chuti k jídlu, gastrointestinální potíže, zácpa a nízká hladina vápníku v krvi.[1] Tyto polymery jsou odvozeny od polystyren přidáním sulfonát funkční skupiny.

Polystyrensulfonát sodný byl schválen pro lékařské použití ve Spojených státech v roce 1958.[1] Jedna dávka ve Spojených státech stojí od roku 2019 přibližně 13,50 USD, zatímco 30 dávek stojí přibližně 64,00 USD.[2]

V roce 2000 byl k ošetření vyvinut polystyrensulfonát Clostridium difficile související průjem pod jménem Tolevamer,[3] ale nikdy nebyl uveden na trh.

Lékařské použití

Mikrograf zobrazující krystaly polystyrensulfonátu sodného (fialové - v horní části obrázku) v biopsie a tlustého střeva Hmotnost. H&E skvrna.

Polystyrensulfonát se obvykle dodává buď ve formě sodíku nebo vápníku. Používá se jako pojivo draselné v akutní a chronické onemocnění ledvin pro lidi s hyperkalemie (abnormální vysoké hladiny draslíku v séru).[4] Není však jasné, zda je to prospěšné, a existují obavy z možných vedlejších účinků, pokud je kombinován s sorbitol.[5]

Polystyrensulfonáty se podávají ústy k jídlu nebo rektálně zadržením klystýr.[6]

Vedlejší efekty

Časté jsou střevní poruchy, včetně ztráty chuti k jídlu, nevolnost, zvracení, a zácpa. Ve vzácných případech byla spojována s nekrózou tlustého střeva.[7] Změny hladin elektrolytů v krvi, jako je hypomagnezémie, hypokalcémie, a hypokalémie může nastat.[8] Polystyrensulfonáty by se neměly používat u lidí s obstrukčním onemocněním střev a u novorozenců se sníženou funkcí motilita střev.[9]

Poranění střev

Celkem 58 případů poškození střev včetně nekróza s polystyrensulfonátem byly od roku 2013 hlášeny případy tlustého střeva.[10] Bylo hlášeno mnohem více případů při použití v kombinaci se sorbitolem a další případy se vyskytly při samostatném použití.[10]

Interakce

Polystyrensulfonáty se mohou vázat na různé léky v zažívacím traktu a snížit tak jejich absorpci a účinnost. Mezi běžné příklady patří lithium, tyroxin, a digitální. V září 2017 doporučila FDA oddělit dávkování polystyrensulfonátu od jakýchkoli jiných perorálních léků nejméně o tři hodiny, aby se zabránilo možným interakcím.[11]

Mechanismus účinku

Hyperkalemie

Polystyrensulfonáty uvolňují ionty sodíku nebo vápníku v žaludku výměnou za ionty vodíku. Když pryskyřice dosáhne tlustého střeva, vodíkové ionty se vymění za volné ionty draslíku; pryskyřice se poté vylučuje ve stolici. Čistým účinkem je snížení množství draslíku dostupného pro absorpci do krve a zvýšení množství, které se vylučuje stolicí. Účinkem je snížení hladiny draslíku v těle při kapacitě 1 mEq draslíku vyměněného za 1 g pryskyřice.[9][12]

Výroba a chemická struktura

Kyselina polystyrensulfonová, kyselina, jejíž solemi jsou polystyrensulfonáty, má idealizovaný vzorec (CH2CHC6H4TAK3H)n. Materiál připravuje sulfonace z polystyren:

(CH2CHC6H5)n + n TAK3 → (CH2CHC6H4TAK3H)n

Pro tuto konverzi existuje několik metod, které mohou vést k různému stupni sulfonace. Polystyren obvykle je zesítěný, který udržuje polymer nerozpustný. Protože kyselina sulfonová skupina (SO3H) je silně kyselý, tento polymer neutralizuje zásady. Tímto způsobem lze připravit různé soli polymeru, které vedou k sodíku, vápníku a dalším solím:

(CH2CHC6H4TAK3H)n + n NaOH → (CH2CHC6H4TAK3Na)n + n H2Ó

Tyto polymery obsahující ionty se nazývají ionomery.

Alternativní sulfonační metody

Je známo, že dochází k dvojím substitucím fenylových kruhů, a to i při konverzích hluboko pod 100%. Rovněž se nacházejí zesíťovací reakce, kde kondenzací dvou skupin kyseliny sulfonové se získá sulfonylové zesítění. Na druhou stranu použití mírnějších podmínek, jako je acetylsulfát, vede k neúplné sulfonaci. Nedávno atomová radikálová polymerace (ATRP) chráněných styrensulfonátů bylo hlášeno,[13][14] což vede k dobře definovaným lineárním polymerům i ke složitějším molekulárním architekturám.[15]

Chemická použití

Polystyrensulfonáty jsou užitečné, protože iontová výměna vlastnosti.[16] Lineární iontové polymery jsou obecně rozpustné ve vodě, zatímco zesítěný materiály (tzv pryskyřice ) ne rozpustit ve vodě. Tyto polymery jsou klasifikovány jako polysoli a ionomery.[16]

Změkčování vody

Změkčování vody se dosahuje prosakováním tvrdá voda přes vrstvu sodné formy zesítěného polystyrensulfonátu. Tvrdé ionty jako např vápník (Ca2+) a hořčík (Mg2+) přilnou k sulfonátovým skupinám a vytlačují ionty sodíku. Výsledný roztok sodných iontů je změkčen.

Idealizovaný obraz procesu změkčování vody zahrnující nahrazení iontů vápníku ve vodě ionty sodíku darovaných a katexová pryskyřice.

Jiná použití

Polystyrensulfonát sodný se používá jako superplastifikátor v cementu, jako činidlo zlepšující barvivo pro bavlnu a jako membrány pro výměnu protonů v aplikacích palivových článků. V kyselé formě se pryskyřice používá jako pevná látka kyselý katalyzátor v organická syntéza.[17]

Reference

  1. ^ A b C d „Monografie sodná sůl polystyrensulfonátu pro profesionály“. Drugs.com. Citováno 25. října 2019.
  2. ^ „Ceny polystyrensulfonátu sodného, ​​kupóny a programy pomoci pacientům“. Drugs.com. Citováno 25. října 2019.
  3. ^ Hinkson, Paul L .; Dinardo, Carol; DeCiero, Daniel; Klinger, Jeffrey D .; Barker, Robert H. (2008). „Tolevamer, aniontový polymer, neutralizuje toxiny produkované kmeny BI / 027 Clostridium difficile“. Antimikrobiální látky a chemoterapie. 52 (6): 2190–2195. doi:10.1128 / AAC.00041-08. PMC  2415796. PMID  18391047.
  4. ^ Encyklopedie MedlinePlus: Vysoká hladina draslíku
  5. ^ Sterns RH, Rojas M, Bernstein P, Chennupati S (květen 2010). „Iontoměničové pryskyřice pro léčbu hyperkalemie: jsou bezpečné a účinné?“. J. Am. Soc. Nephrol. 21 (5): 733–5. doi:10.1681 / ASN.2010010079. PMID  20167700.
  6. ^ "Polystyrensulfonát". Martindale: The Complete Drug Reference. Léky kompletní. Citováno 27. listopadu 2009.
  7. ^ Rogers FB, Li SC (srpen 2001). „Akutní nekróza tlustého střeva spojená s klystýry polystyrensulfonátu sodného (Kayexalát) u kriticky nemocného pacienta: kazuistika a přehled literatury“. J Trauma. 51 (2): 395–7. doi:10.1097/00005373-200108000-00031. PMID  11493807.
  8. ^ KAYEXALATE (polystyrensulfonát sodný). ÚPLNÉ PŘEDPISOVÉ INFORMACE Revidováno 07/2017 Citováno 2018-10-21
  9. ^ A b FDA Professional Drug Information pro Kayexalát.
  10. ^ A b Harel, Z; Harel, S; Shah, PS; Wald, R; Perl, J; Bell, CM (březen 2013). „Gastrointestinální nežádoucí účinky při použití polystyrensulfonátu sodného (Kayexalát): systematický přehled“. American Journal of Medicine. 126 (3): 264.e9–24. doi:10.1016 / j.amjmed.2012.08.016. PMID  23321430.
  11. ^ Komisař, úřad. „Bezpečnostní upozornění pro humánní léčivé přípravky - Kayexalát (polystyrensulfonát sodný): sdělení o bezpečnosti léčiv - FDA doporučuje oddělené dávkování“. www.fda.gov. Citováno 2017-09-19.
  12. ^ Chaitman, Martin; Dixit, Deepali; Bridgeman, Mary Barna (leden 2016). „Látky vázající draslík pro klinickou léčbu hyperkalemie“. Lékárna a terapeutika. 41 (1): 43–50. ISSN  1052-1372. PMC  4699486. PMID  26765867.
  13. ^ Sikkema, FD; Comellas-Aragonès, M; Fokkink, RG; Verduin, BJ; Cornelissen, JJ; Nolte, RJ (2007). "Monodisperzní hybridní nanočástice polymer-virus". Organická a biomolekulární chemie. 5 (1): 54–7. doi:10.1039 / b613890j. PMID  17164905.
  14. ^ Lienkamp, ​​Karen; Schnell, Ingo; Groehn, Franziska; Wegner, Gerhard (2006). „Polymerizace styrensulfonát-ethylesteru ATRP: Syntéza a charakterizace makromonomerů pro Suzukiho polykondenzaci“. Makromolekulární chemie a fyzika. 207 (22): 2066. doi:10.1002 / macp.200600322.
  15. ^ Lienkamp, ​​Karen; Ruthard, Christian; Lieser, GüNter; Berger, RüDiger; Groehn, Franziska; Wegner, Gerhard (2006). „Polymerizace ethylesteru styrensulfonátu a dodecylesteru styrénsulfonátu pomocí ATRP: Syntéza a charakterizace polymerních štětců“. Makromolekulární chemie a fyzika. 207 (22): 2050. doi:10.1002 / macp.200600321. S2CID  98278283.
  16. ^ A b François Dardel a Thomas V. Arden "Ion Exchangers" ve společnosti Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2008, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002 / 14356007.a14_393.pub2
  17. ^ Erik Gálvez, Pedro Romea a Fèlix Urpí (2009). "Stereoselektivní syntéza anti-a-methyl-β-methoxykarboxylových sloučenin". Organické syntézy. 86: 81.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)