Flumechina

Flumechina
Nome IUPAC
acido 9-Fluoro-5-metil-1-osso-6,7-diidro-1H,5H-pirido[3,2,1-il]chinolin-2-carbossilico
Nomi alternativi
Apurone, Flumisol, Fantacin, Colifarm
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareC14H12FNO3
Massa molecolare (u)261.248383
Aspettosolido cristallino incolore
Numero CAS42835-25-6
Numero EINECS255-962-6
Codice ATCJ01MB07
PubChem3374
DrugBankDBDB08972
SMILES
CC1CCC2=C3N1C=C(C(=O)C3=CC(=C2)F)C(=O)O
Proprietà chimico-fisiche
Costante di dissociazione acida (pKa) a 298,15 K6,5[4]
Solubilità in acqua1,24 mg/mL
Coefficiente di ripartizione 1-ottanolo/acqua1,6[1]
Temperatura di fusione253 - 255 °C[2]
Proprietà tossicologiche
DL50 (mg/kg)Topo: 1230 mg/kg
Ratto: 776 mg/kg
Cane: >120 mg/kg bw (i.v.)
Coniglio: > 2000 mg/kg bw (orale)[3]
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
irritante tossico a lungo termine
pericolo
Frasi H315 - 317 - 334
Consigli P233 - 260 - 261 - 264 - 271 - 272 - 280 - 284 - 302+352 - 304+340 - 321 - 332+317 - 333+317 - 342+316

La flumechina è un composto chimico di formula [5] che in condizioni standard si presenta come una polvere cristallina bianca.[6][7]

Caratteristiche strutturali e fisiche

È un membro della classe delle piridochinoline ed è costituito da un nucleo 1-osso-6,7-diidro-1H,5H-pirido[3,2,1-ij]chinolina che presenta un gruppo carbossilico, un gruppo metilico e un atomo di fluoro rispettivamente nelle posizioni 2, 5 e 9.[8] Il composto è insolubile in acqua, ma solubile in soluzioni alcaline e alcol.[9]

Caratteristiche strutturali[5]
N. di atomi pesanti 19
N. di donatori di legami a idrogeno 1
N. di accettori di legami a idrogeno 5
N. di atomi stereogenici 1
N. di legami ruotabili 1
Caratteristiche fisiche[5][10]
Massa monoisotopica 261,08012141 u
Superficie polare 57,6 Ų
Sezione d'urto 153 Ų [M-H]+[10]

166,8 Ų [M+Na]+[11] 162,02 Ų [M+K]+ 146,62 Ų [M+H-H2O]+[12] 160,9528542 Ų [M+H]+

Rifrattività 67,87 m3/mol
Polarizzabilità 25,25 Å3
Caratteristiche termodinamiche[7]
Pressione di vapore 2,5 x 10-7 Torr a 25 °C
Costante della legge di Henry 2,7 x 10-13 atm·m3/mol
Caratteristiche fisiologiche[10]
Carica fisiologica -1

Sintesi

Il composto viene sintetizzato per condensazione della 5-fluoro-2-metiltetraidrochinolina con il dietil etossimetilenmalonato, seguita da ciclizzazione termica, che produce l’etile 6,7-diidro-9-fluoro-5-metil-1-osso-1H,5H-benzo(i,j)chinolizina-2-carbossilato, il quale viene successivamente saponificato con idrossido di sodio per ottenere la flumechina.[13]

Reattività e caratteristiche chimiche

Spettri analitici

Farmacologia e tossicologia

Farmacocinetica

Dopo la somministrazione ripetuta di 14C-flumechina a 20 vitelli ruminanti, le concentrazioni plasmatiche sembravano raggiungere uno stato stazionario di 1300 – 2600 μg eq. di flumechina/litro dopo somministrazione intramuscolare e di 800 – 1800 μg eq. di flumechina/litro dopo somministrazione orale. La concentrazione della radioattività totale diminuiva lentamente fino a 200 μg eq. di flumechina/litro, sette giorni dopo l’ultima somministrazione.[18]

Nei bovini, indipendentemente dalla via di somministrazione utilizzata, circa il 90% della radioattività somministrata è stata escreta entro 168 ore. Circa il 55% tramite le urine e il 35% tramite le feci. La maggior parte (98%) della radioattività escreta è stata recuperata entro 24 ore.[18]

Nei suini e nei pesci la flumechina è assorbita dall’apparato digerente in modo rapido e in quantità significative. Raggiunge la Cmax in 2 - 4 ore nei suini e, nel pesce, tra le 12 e le 24 ore. La quantità assorbita viene solo in parte degradata nell’organismo animale, per cui il farmaco viene eliminato, principalmente per via renale, come tale oppure trasformato nel fegato in glicurono-coniugato, inattivo, o in composti idrossilati, dotati ancora di attività antibatterica.[19]

Nei cani la Cmax (~55–65 µg equivalenti di flumechina/mL) si verifica tra le 2 e le 4 ore dopo la somministrazione. Circa la metà della concentrazione totale di radioattività nelle prime 12 ore dopo la somministrazione corrisponde al farmaco non modificato. La scomparsa della flumechina dal plasma sembra seguire una cinetica multi-esponenziale con un'emivita iniziale di circa 75 minuti e un'emivita terminale della fase beta di 6,5 ore.[20]

Farmacodinamica

La flumechina è un chinolone di sintesi attivo alla cui azione in generale sono sensibili Aeromonas, E. coli, Klebsiella, Enterobacter, Yersinia, Salmonella, Pasteurella, Proteus, Aeromonas salmonicida, Vibrio salmonicida, Vibrio anguillarum. Esplica la sua azione battericida mediante il blocco dell’enzima ADN-girasi,[19] ovvero l'inibizione della topoisomerasi II.[21] È attiva in presenza di essudati, liquidi organici, proteine plasmatiche e siero.[19]

Effetti del composto e usi clinici

Il composto è utilizzato in medicina veterinaria come antibiotico sintetico di seconda generazione appartenente al gruppo dei chinoloni, attivo principalmente contro batteri Gram-negativi.[18]

È utilizzato principalmente per il trattamento delle infezioni enteriche nelle specie domestiche,[18] in particolare viene utilizzato per trattare infezioni da colibacillosi, salmonellosi, pasteurellosi[22] in bovini, ovini, polli, conigli, capre, cavalli,[18] ovvero foruncolosi da Aeromonas e vibriosi nei pesci.[19]

Il composto, se possibile, deve essere utilizzato solo in base ai risultati dell'antibiogramma.[22] La somministrazione può essere effettuata per via orale o parenterale (intramuscolare o sottocutanea). Il regime terapeutico raccomandato varia da 6 a 18 mg/kg bw due volte al giorno per 3 - 5 giorni.[18]

Controindicazioni ed effetti collaterali

Come altri, fluorochinoloni, deve essere impiegato solo nel trattamento di condizioni cliniche che hanno risposto poco o che ci si aspetta rispondano poco ad altre classi di antimicrobici.[22]

Tossicologia

Dosi superiori a quelle prescritte per i tempi consigliati non inducono sintomi patologici particolari.[22]

Interazioni

La somministrazione di flumechina è incompatibile con quella di sulfamidici sistemici, per competizione nel legame con le proteine plasmatiche,[22] e trimetoprim.[19]

Impatto ambientale

Rientra nella classe dei composti PFAS o simili ai PFAS sospettati di essere persistenti, mobili e tossici (PMT).[23]

Caratteristiche ecologiche[7]
KOC 2.750 - 24.500
BCF 3

Atmosfera

Se rilasciata nell’aria, la flumechina esisterà sia in fase di vapore sia particolata. La flumechina in fase vapore viene degradata per reazione con radicali idrossilici e ozono generati fotochimicamente. Le emivite stimate per queste reazioni in aria sono rispettivamente di 12 ore e 6,6 giorni. La frazione particolata viene rimossa dall’atmosfera per deposizione secca e umida. Poiché contiene cromofori che assorbono a lunghezze d’onda superiori ai 290 nm, la flumechina può essere soggetta a fotolisi diretta da parte della luce solare.[7]

Suolo

Se rilasciata nel suolo, la mobilità della flumechina si prevede da nulla a ridotta. Sulla base della pKa, il composto esisterà parzialmente in forma anionica nell’ambiente, e gli anioni tendono a legarsi meno ai suoli ricchi in carbonio organico o argilla rispetto alle forme neutre. La volatilizzazione da suolo umido è ritenuta trascurabile. Anche la volatilizzazione da suolo secco non è considerata rilevante.[7]

Acqua

La biodegradazione non è stata osservata in acqua e sedimenti provenienti da allevamenti di anguille e gamberetti. Tuttavia, in presenza di luce si osservano emivite di degradazione comprese tra 2,3 e 14,5 giorni, indicando che il composto può degradarsi per via abiotica. In acqua, la flumechina tende ad adsorbirsi a solidi sospesi e sedimenti , e non si prevede un’evaporazione significativa dalle superfici acquatiche. Basso potenziale di bioconcentrazione negli organismi acquatici. L’idrolisi non è considerata un processo ambientale rilevante poiché la molecola non presenta gruppi funzionali suscettibili di idrolisi nelle condizioni ambientali (pH 5 – 9).[7]

Legislazione

  • Allegato III dell'EEC 2377/90[18]

Note

  1. ^ Takacs-Novak K; Int J Pharm 113: 47-55 (1995)
  2. ^ O'Neil, M.J. (ed.). The Merck Index - An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals. Cambridge, UK: Royal Society of Chemistry, 2013., p. 759
  3. ^ WHO/FAO; Joint Meeting on Food Additives; Toxicological Evaluation of Certain Veterinary Drug Residues in Food, WHO Food Additive Series 33: Flumequine (1994). Available from, as of October 13, 2015: https://www.inchem.org/pages/jecfa.html
  4. ^ Holten Lutzhoft HC et al; Environ Sci Technol 34: 4989-94 (2000)
  5. ^ a b c (EN) PubChem, Flumequine, su pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 30 giugno 2025.
  6. ^ Human Metabolome Database: Showing metabocard for Flumequine (HMDB0041895), su www.hmdb.ca. URL consultato il 30 giugno 2025.
  7. ^ a b c d e f (EN) PubChem, Hazardous Substances Data Bank (HSDB) : 7034, su pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 30 giugno 2025.
  8. ^ 9-fluoro-5-methyl-1-oxo-6,7-dihydro-1H,5H-pyrido[3,2,1-ij]quinoline-2-carboxylic acid (CHEBI:85269), su www.ebi.ac.uk. URL consultato il 30 giugno 2025.
  9. ^ Michael Williams, The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals, 15th Edition Edited by M.J.O'Neil, Royal Society of Chemistry, Cambridge, UK ISBN 9781849736701; 2708 pages. April 2013, $150 with 1‐year free access to The Merck Index Online., in Drug Development Research, vol. 74, n. 5, 3 luglio 2013, pp. 339–339, DOI:10.1002/ddr.21085. URL consultato il 30 giugno 2025.
  10. ^ a b c (EN) Flumequine, su go.drugbank.com. URL consultato il 1º luglio 2025.
  11. ^ Carmen Tejada-Casado, Maykel Hernández-Mesa e Fabrice Monteau, Collision cross section (CCS) as a complementary parameter to characterize human and veterinary drugs, in Analytica Chimica Acta, vol. 1043, 28 dicembre 2018, pp. 52–63, DOI:10.1016/j.aca.2018.09.065. URL consultato il 1º luglio 2025.
  12. ^ Dylan H. Ross, Ryan P. Seguin e Allison M. Krinsky, High-Throughput Measurement and Machine Learning-Based Prediction of Collision Cross Sections for Drugs and Drug Metabolites, in Journal of the American Society for Mass Spectrometry, vol. 33, n. 6, 1º giugno 2022, pp. 1061–1072, DOI:10.1021/jasms.2c00111. URL consultato il 1º luglio 2025.
  13. ^ Paul Actor, Alfred W. Chow e Frank J. Dutko, Chemotherapeutics, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 15 giugno 2000, DOI:10.1002/14356007.a06_173. URL consultato il 1º luglio 2025.
  14. ^ Human Metabolome Database: Showing metabocard for Flumequine (HMDB0041895), su hmdb.ca. URL consultato il 1º luglio 2025 (archiviato dall'url originale il 26 gennaio 2025).
  15. ^ (EN) MassBank Europe (MassBank.EU), Flumequine, su massbank.eu.
  16. ^ Flumequine - Optional[ATR-IR] - Spectrum - SpectraBase, su spectrabase.com. URL consultato il 1º luglio 2025.
  17. ^ Flumequine - Optional[Raman] - Spectrum - SpectraBase, su spectrabase.com. URL consultato il 1º luglio 2025.
  18. ^ a b c d e f g The European Agency for the Evaluation of Medicinal Products - Veterinary Medicines Evaluation Unit, Flumequine - Summary Report (PDF), Luglio 1999.
  19. ^ a b c d e Chemifarma S.p.A., Riassunto delle caratteristiche del prodotto - Colifarm 200 (flumechina), premiscela per alimenti medicamentosi per suini e pesci., Settembre 2012.
  20. ^ IPCS INCHEM - Joint Expert Committee on Food Additives (JECFA) - Monographs & Evaluations, su www.inchem.org. URL consultato il 30 giugno 2025.
  21. ^ Topoisomerase II Inhibitors - MeSH - NCBI, su www.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 1º luglio 2025.
  22. ^ a b c d e DOX-AL ITALIA S.p.A., RIASSUNTO DELLE CARATTERISTICHE DEL PRODOTTO - FLUMECHINA 40% liquida Dox-Al, 400 mg/g soluzione orale per uso in acqua da bere per polli da carne e tacchini., 11 aprile 2016.
  23. ^ Emma Schymanski, S111 | PMTPFAS | Fluorine-containing Compounds in PMT Suspect Lists, 7 ottobre 2023, DOI:10.5281/zenodo.8417075. URL consultato il 1º luglio 2025.

Bibliografia

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  • S.R. Rohlfing et al., J. Antimicrob. Chemother. 3, 615, 1977
  • D. Greenwood, Antimicrob. Ag. Chemother. 13, 479, 1978
  • D. Schuppan et al., J. Antimicrob. Chemother. 15, 337, 1985
  • H.B. Svindland et al., Br. J. Vener. Dis. 58, 317, 1982
  • C.R. Steer et al., J. Antimicrob. Chemother. 7, 643, 1981

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