Leuphana-forskere udvikler miljøvenligere antibiotika

Holdet ledet af professor Dr. Klaus Kümmerer er nu lykkedes med at udvikle antibiotika af denne klasse af stoffer, som bliver uskadelige i miljøet ved naturlig nedbrydning.

Ciprofloxacin er et meget brugt bredspektret antibiotikum. Alene i Tyskland 33 tons af dem er ordineret inden for human- og veterinærmedicin. Både ukorrekt bortskaffelse og ufuldstændig metabolisering efter administration betyder, at den frigives efter brug praktisk talt umodificeret til miljøet - en skæbne, den deler med mange andre aktive farmaceutiske ingredienser. Selv små koncentrationer af dette antibiotikum stimulerer væksten af ​​resistente bakterier. Nu, forskere ved Leuphana University of Lüneburg, ledet af professor Klaus Kümmerer, en ekspert i bæredygtig kemi og ressourcer, har udviklet og søger at patentere antibiotika, som bliver inaktive ved naturlig nedbrydning, når de først er blevet udskilt. "Det er første gang, at en ny aktiv ingrediens er udviklet specifikt til at være både effektiv og miljøvenlig. Vi har nu fået en ny aktiv ingrediens, der virker i reagensglasset, men er endnu ikke et perfektioneret stof, " sagde Kümmerer. Dette udgangspunkt giver nu mulighed for lægemiddelproducenter til at skabe et 'grønnere' apotek.

Siden ciprofloxacin, ligesom mange andre antibiotika og aktive farmaceutiske ingredienser, ikke nedbrydes biologisk i miljøet, det akkumuleres som en aktiv ingrediens i spildevandsslam, vand eller sedimenter. Dens brug i husdyrhold giver den adgang til jorden i flydende gødning, hvor fødevareafgrøder absorberer det. Dermed, det bidrager sandsynligvis til at sprede antimikrobiel resistens. "Benign by design" er svaret fra teamet fra Leuphanas Institut for Bæredygtig Kemi og Miljøkemi på denne massive forurening, der truer miljøet. Benign by Design-tilgangen betyder, at nye aktive ingredienser planlægges fra starten for at gøre dem mere miljøvenlige.

Leuphana-forskerne har i fem år arbejdet på udviklingen af ​​et antibiotikum, der nedbrydes efter medicinsk brug. Med andre ord, da den ikke længere er aktiv, det følger heraf, at det ikke bidrager til udviklingen af ​​resistens i miljøet. Siden 2014 har den tyske forbundsmiljøfond (Deutsche Bundesstiftung Umwelt) har støttet projektet med omkring 460 €, 000. Ciprofloxacin blev valgt som startmolekyle på grund af dets hyppige brug og dets langvarige eksponering for miljøet. Udfordringen kemikerne står over for:Den aktive ingrediens er beregnet til at gå i opløsning efter dens medicinske anvendelse, alligevel skal den forblive tilstrækkelig stabil i f.eks. blodbanen. Dette blev opnået ved specifikt at modificere ciprofloxacins kemiske struktur for at opfylde begge krav.

Efterspørgslen efter biologisk nedbrydelige aktive farmaceutiske ingredienser er betydelig, fordi de aktive stoffer, der i øjeblikket er i brug, forårsager alvorlig miljøforurening. Dr. Christoph Leder fra Kümmerers Team forklarer, at "Hvis man ønskede at fortynde de mængder, der blev brugt i Tyskland alene på et år ned til en sikker koncentration, man ville have brug for volumen af ​​syv gange Bodensøen."

Allerede i 2015 det lykkedes forskerne fra Lüneburg at forbedre bionedbrydeligheden af ​​propranolol, et meget brugt aktivt stof mod forhøjet blodtryk fra betablokkergruppen. Professor Kümmerer håber, at takket være undersøgelsens succes, bionedbrydeligheden af ​​antibiotika og andre aktive farmaceutiske ingredienser i miljøet bliver nu et nyt godkendelseskriterium for lægemidler, da gennemførligheden er blevet påvist med succes.