Tazobactam/تازوباکتام

Tazobactam/

تازوباکتام


Tazobactam
Tazobactam structure.svg
Tazobactam ball-and-stick.png
Systematic (IUPAC) name
(2S,3S,5R)-3-Methyl-7-oxo-3-(1H-1,2,3-triazol-1-ylmethyl)-4-thia-1-azabicyclo[3.2.0]heptane-2-carboxylic acid 4,4-dioxide
Clinical data
AHFS/Drugs.com International Drug Names
Pregnancy
category
  • B
Routes of
administration
Intravenous
Legal status
Legal status
  • ℞ (Prescription only)
Identifiers
CAS Number 89786-04-9 Yes
ATC code J01CG02 (WHO)
PubChem CID 123630
DrugBank DB01606 Yes
ChemSpider 110216 Yes
UNII SE10G96M8W Yes
KEGG D00660 Yes
ChEBI CHEBI:9421 
ChEMBL CHEMBL404 Yes
Chemical data
Formula C10H12N4O5S
Molar mass 300.289 g/mol
 Yes (what is this?)  (verify)
Tazobactam is a pharmaceutical drug that inhibits the action of bacterial β-lactamases, especially those belonging to the SHV-1 and TEM groups. It is commonly used as its sodium salt, tazobactam sodium.
Tazobactam is combined with the extended spectrum β-lactam antibiotic piperacillin in the drug piperacillin/tazobactam, used in infections due Pseudomonas aeruginosa. Tazobactam broadens the spectrum of piperacillin by making it effective against organisms that express β-lactamase and would normally degrade piperacillin.
Tazobactam is a heavily modified penicillin and a sulfone.

سیدنی برنر/Sydney Brenner


سیدنی برنر (Sydney Brenner) (زاده ۱۳ ژانویه ۱۹۲۷) زیست‌شناس اهل آفریقای جنوبی است. وی در سال ۲۰۰۲ به‌همراه رابرت هرویتس و جان سالستن برنده جایزه نوبل فیزیولوژی و پزشکی شد. برنر سهم قابل توجهی در کار روی رمز ژنتیکی و دیگر زمینه‌های زیست‌شناسی مولکولی در حین کار در واحد شورای پژوهش‌های پزشکی در کمبریج، انگلستان، داشت.

 http://www.dnarna.org/en/images/stories/nobl/148.jpg

نوبل پزشکي براي ژن هاي مرگ
جایزه نوبل پزشکی امسال به «سیدنی برنر» و «سر جان سالستون» از بریتانیا و «رابرت هورویتز» از امریکا اهدا می شود. این 3 نفر به خاطر مطالعات خود در زمینه چگونگی کنترل تقسیم سلولها و شکل گیری اعضای بدن به وسیله ژنها، مستحق دریافت جایزه تشخیص داده شده اند.
موسسه نوبل در تقدیرنامه خود برای این 3 دانشمند نوشته که مطالعات آنها به درک نحوه شکل گیری و گسترش بسیاری از بیماری ها کمک کرده است . یکی از کشفیات این دانشمندان ، درک سازوکار ژنتیکی کنترل مرگ برنامه ریزی شده سلولها در پایان دوره زیستی آنهاست .
آنها مطالعات خود را روی کرمهای آغازی نماتود (Nematode) انجام داده اند که کمتر از یک میلی متر طول دارند و این مطالعات به آنها کمک کرده است فرآیند بیماری های مختلف در انسان ،ازجمله بیماری سرطان را کشف کنند که طی آن مرگ برنامه ریزی شده سلولها بموقع روی نمی دهد و همچنین بیماری هایی مثل ایدز، سکته مغزی و قلبی که در آن سلولها به دلیل مرگ ومیر بیش از حد نابود می شوند.خبر اعطای جایزه نوبل پزشکی به این 3 زیست شناس که ارزش آن 10 میلیون کرون سوئد (بالغ بر یک میلیون دلار) است ، روز دوشنبه هفتم اکتبر در استکهلم اعلام شد.
سیدنی برنر، 75 ساله که در موسسه علوم ملکولی در شهر برکلی کالیفرنیا کار می کند، باپروفسور «فرنسیس کریک»، یکی از کاشفان ساختمان DNAهمکاری نزدیک داشته است .او همچنین کاشف «آر.ان .ای» است که اطلاعات ژنتیکی را از DNA به سلول منتقل می کند.به گفته هیات داوران نوبل ، او با کشف ارتباط میان جهش های خاص ژنتیکی و تاثیر آنها بر رشد اعضای بدن ، مرزهای دانش را در هم شکسته است .
جان سالستون 60 ساله ، بنیانگذار موسسه «سنگر» در کمبریج است که در سال 1992 توسط موسسه های «ولکام تراست» و «شورای تحقیقات پزشکی »بریتانیا برای پژوهش در زمینه ژنتیک انسانی تاسیس شد.این موسسه همچنین بشدت درگیر شمارش «DNA» انسان در «پروژه ژنوم انسانی» بوده است.
رابرت هورویتز 55 ساله که در موسسه فنی ماساچوست (ام .آی .تی ) امریکا کار می کند، نخستین «ژنهای مرگ» را کشف کرده که دو ژن در کرمهای بدوی هستند و نشان داده که انسان نیز دارای ژنی مشابه یکی از آنهاست.
به دنبال تحقیقات رابرت هورویتز بوده که اکنون مشخص شده است در بدن انسان نیز ژنهایی وجود دارد که مشابه اکثر ژنهایی هستند که در کرمها مرگ سلولی را کنترل می کنند.
بنابر بیانیه هیات داوران موسسه نوبل ، تحقیقات این دانشمندان درک عمیق تری از نحوه تقسیم سلولی ، شکل گیری بافتها و مرگ آنها پس از انجام وظیفه ، فراهم کرده است .جایزه نوبل پزشکی روز دهم دسامبر طی مراسمی به برندگان اعطاء خواهد شد.

دومین نوبل امسال برای ژاپنی ها
جایزه نوبل سال 2002 در رشته شیمی در تقدیر از پژوهش هایی اعطا می شود که دانش بشررا در زمینه مولکول های بزرگ و پیچیده مانند پروتئین ها که بدن انسان از آن تشکیل شده و به وسیله آن نگهداری می شود، افزایش داده است .
این جایزه 10 میلیون کرونی (یک میلیون دلاری ) را «جان فن» از امریکا، «کویچی تاناکا» از ژاپن و «کورت ووتریخ» از سوئیس میان خود تقسیم خواهند کرد.
این 3 نفر شالوده دانش جدید «پروتئومیکس» را ریخته اند که به چگونگی کنش و واکنش پروتئین ها با سایر مواد تشکیل دهنده سلول ها و نقش آنها در حیات بشر می پردازد. دانش پروتئومیکس با کمک داده هایی که «پروژه ژنوم انسانی» فراهم کرده ، نسل تازه داروهایی را پدید می آورد که بسیار موثرتر از داروهای فعلی اند و حتی می تواند برای هر بیمار داروی خاص او را ساخت.
شیوه جدید
 
موسسه نوبل در تقدیرنامه خود برای دریافت کنندگان نوبل شیمی امسال نوشته است که آنهابرای مطالعه ملکول های زیستی بزرگ مانند پروتئین ها، شیوه های تحلیلی کارآمدی فراهم آورده اند.در این تقدیرنامه آمده است : امکان تجزیه و تحلیل جزیی پروتئین ها به افزایش درک ما ازفرآیندهای حیاتی افزوده است .
تحقیقات این 3 نفر به دانشمندان کمک کرده است درک بهتری از چگونگی کارکرد سلول ها دربدن حاصل کنند و شیوه تازه ای برای شناسایی بیماری ها در اختیارشان گذاشته است .به گفته «بنگت نوردن» رئیس کمیته نوبل در رشته شیمی ، برندگان نوبل امسال با یافته های خود راه را برای کشفیات آتی در زمینه درمان سرطان هموار کرده اند و بدون این یافته ها،داروسازی نوین به وجود نمی آمد.
فن و تاناکا در دهه 1980 نشان دادند چگونه می توان تکنیکی به نام «طیف سنجی انبوه» را که برای تعیین عناصر حاضر در نمونه آزمایشگاهی به کار می رود، برای شناسایی پروتئین ها به کار گرفت .
در گذشته ، طیف سنجی انبوه تنها قادر به شناسایی ملکول های ریز بود. کورت ووتریخ نیز در دهه 1980 روش شناسایی شیمیایی دیگری به نام «ان ام آر» ابداع کرد وامکان استفاده از این روش را روی پروتئین ها و بویژه مطالعه محیطهای مشابه محیط سلول های زنده فراهم آورد.
فن و تاناکا نیمی از جایزه نوبل را میان خود تقسیم می کنند و نیم دیگر به ووتریخ تعلق می گیرد.جان فن که در دانشگاه مشترک المنافع ویرجینیای امریکا در شهر ریچموند کار می کند، اکنون 85 سال دارد.
کوچی تاناکای 43 ساله برای شرکت «شیمادزو» در شهر کیوتوی ژاپن کار می کند.کورت ووتریخ 64 ساله با موسسه فنی فدرال سوئیس در زوریخ و موسسه «تحقیقاتی اسکریپس» در کالیفرنیا همکاری می کند.
تاناکا، جوان ترین برنده جایزه نوبل رشته شیمی از سال 1934 تاکنون و دومین برنده جایزه نوبل در سال جاری از ژاپن است . ماساتوشی کوشیبا از ژاپن برای دریافت جایزه نوبل فیزیک انتخاب شده بود
.

کورت ووتریش /Kurt Wüthrich

کورت ووتریش (به آلمانی: Kurt Wüthrich) (متولد ۴ اکتبر ۱۹۳۸) شیمی‌دان و زیست‌فیزیک‌دان سوئیسی و برنده جایزه نوبل شیمی است. در سال ۲۰۰۲ «برای توسعه روش برای شناسایی و تجزیه و تحلیل ساختار مولکول‌های بیولوژیکی و تعیین ساختار سه بعدی ماکرومولکولهای بیولوژیکی در محلول» موفق به دریافت جایزه نوبل شیمی شد.
http://archiv.ethlife.ethz.ch/images/rib_Wuethrich2-l.jpg

زندگی نامه

ووتریش در آربرگ، سوئیس زاده شد. در شیمی، فیزیک و ریاضیات از دانشگاه برن فارغ‌التحصیل شد و مدرک دکترا خود را از دانشگاه بازل در سال ۱۹۶۴ دریافت کرد. او مدتی در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی مشغول به کار شد.
او در سال 1965 مدتی با دکتر رابرت کونیک مدیر پروژه  ساخت بمب اتمی (مانهتان )کار کرد .
او از سال 1967 تا 1969 در ازمایشکاه تلفن بل مشغول بکار بود 
او هم  اکنون دارای یک ازمایشگاه در زوریخ و دیگری در موسسه تحقیقات اسکریپس در امریکا  است 

Karl Barry Sharpless/کارل بری شارپلس

کارل بری شارپلس ( Karl Barry Sharpless) (متولد ۲۸ آوریل ۱۹۴۱) شیمی‌دان آمریکایی و برنده جایزه نوبل است که در سال ۲۰۰۱ «برای کار دربارهٔ واکنش‌های اکسیداسون فعال شده توسط کاتالیزهای کایرال» به همراه ریوجی نویوری و ویلیام نولز موفق به دریافت جایزه نوبل در شیمی شد.

http://media-cache-ec0.pinimg.com/736x/95/4d/26/954d268ee1ae90fdd61eac281f707719.jpg

زندگی‌نامه

شارپلس در فیلادلفیا، پنسیلوانیا به دنیا آمد. او در ۱۹۶۳ تحصیلات خود را در کالج دارتموث آغاز نمود و در سال ۱۹۶۸ دکترای خود را از دانشگاه استنفورد گرفت. پس از دریافت دکترای در دانشگاه استانفورد و دانشگاه هاروارد مشغول به کار شد او همچنین دارای مدرک افتخاری از دانشگاه فنی مونیخ است.


Research

Sharpless developed stereoselective oxidation reactions, and showed that the formation of an inhibitor with femtomolar potency can be catalyzed by the enzyme acetylcholinesterase, beginning with an azide and an alkyne. He discovered several chemical reactions which have transformed asymmetric synthesis from science fiction to the relatively routine, including aminohydroxylation, dihydroxylation, and the Sharpless asymmetric epoxidation.
In 2001 he won a half-share of the Nobel Prize in Chemistry for his work on chirally catalysed oxidation reactions (Sharpless epoxidation, Sharpless asymmetric dihydroxylation, Sharpless oxyamination). The other half of the year's Prize was shared between William S. Knowles and Ryōji Noyori (for their work on stereoselective hydrogenation).
He also successfully epoxidized (using racemic tartaric acid) a C-86 Buckminster Fullerene ball, employing p-Cresol as solvent. More recently he has been an important figure in the new field of click chemistry This involves a set of highly selective, exothermic reactions which occur under mild conditions; the most successful example is the azide alkyne Huisgen cycloaddition to form 1,2,3-triazoles.

The chemistry of ferrous bis-glycinate chelate

ALAN v.51 n.1 supl.1 Caracas mar. 2001

 

The chemistry of ferrous bis-glycinate chelate                     
Albion Laboratories, Inc., Clearfield, Utah U .S.A.
In order to produce a ferrous chelate tour criteria 1 must be met: 1) the ligand must contain two functional groups which are capable of entering into covalent and coordinate covalent bonds; 2) a ring structure with the ferrous ion being the closing member of the ring must be created; 3) the chelate must be ( sterically possible; and 4) the chelation reaction must be energetically possible. In addition to the above, a totally nutritionally functional ferrous chelate must meet three further criteria: 1) it must have low molecular weight; 2)its stability constant must be nutritionally functional; and 3) the ligand must be metabolizable by the body. When. ferrous iron is reacted with glycine and forms a bis-glycinate chelate, it meets all of the requirements of being both a chelate and being a totally nutritionally functional chelate.
A few years later, in 1920, Morgan and Drew applied the term "chelate" to the molecular structure postulated by Werner (8). In order to form a chelate, it was recognized that the ligand must have two points of attachment to the metal ion. It was this caliper-like mode of attachment that led to the use of the Greek word "chele", meaning lobster claw, to describe how the ligand was attached to the metal ion. When the claw, or ligand, held the cation, the metal was restricted in its ability to enter into other chemical reactions. Once chelated, the metal's chemical and physical characteristics changed (9). The metal chelates are coordination compounds in contrast to metal salts where the cation is bound by electrostatic attraction. In a chelate, the ligand donates electrons to the cation. More than one donor atom must come from the ligand so that a heterocyclic ring is formed with the metal being part of that ring. Comprehension of the structure and characteristics of metal chelates has had far reaching consequences in medicine, biology, chemistry, environmental chemistry, and, particularly, nutrition, due to the stability of the metallic molecule formed.
FIGURE 1
Complexation of a metal by water in an octahedral geometry as described by Werner
The first of these criteria requires that the ligand must possess two functional groups, each capable of donating electrons to bond with the metal ion (11). The elements in the ligand that commonly function as donors are the more electronegative ones in the right hand side of the periodic table, primarily in Group V (12,13). The most important of these ligands contain N or O or both (14). The donor atoms may form a part of either an acidic or a basic functional group. Additionally, approximately 65% of the various types of amino acid sirle chains contain potential metal binding sites such as the sulfuydryls and hydroxyls binding groups. The common backbone of the naturally occurring amino acids contain the α-carboxyl and α-amino groups each of which can bind metal ions (11). In an aqueous environment the α-amino acid exists in the zwitterionic state with both the α-carboxyl and the α-amino groups ionized with opposite charges. Both reactive groups can thus participate in the chelation of the metal ion. The carboxyl group contains an electron that can be shared with the metal ion through a covalent bond. While the amino group has a pair of electrons that can be donated to the metal ion to form a coordinate covalent bond. The amino acid ligand is considered to be bidentate. The amino moiety meets the criteria of Lewis base when joined to the metal in accordance to current chemistry theory.
Each heterocyclic ring in Figure 2 contains two bonds which extend between the ferrous ion and the glycine ligand in each ring. The first bond between the cation and the anionic, or polar portion, of the ligand is covalent in nature because they share one electron from the carboxyl group and one electron from the ferrous ion. This is the bond between the oxygen from the COO- group, and the Fe++. The second bond is a coordinate covalent bond. In this case, the iron behaves as Lewis acid, and the glycine as a Lewis base. The donation of both electrons from the same atom in the amino group of the ligand to the metal ion establishes the coordinate covalent bond. This donation of electrons will go to the lowest energy orbital of the iron ion that is unfilled, which in this case is a p-orbital (15,16).
The fourth requirement for chelation to occur is that the potential reaction between the metal ion and ligands must be energetically possible. As noted by Werner, the charge on a metal ion influences its coordination number. If this charge is low, then only a few lone pairs of electrons from a small number of ligands could prevent the bonding of greater numbers of ligands. Where the bonding between the metal and the ligand is primarily covalent, as in the case of an amino acid chelate, the coordination number of the metal is determined by the number of bonding orbitals available on the metal for combination with the ligand orbitals (19). In the case of the ferrous ion, it is satisfied by a bonding of two glycine ligands as demonstrated in Figure 2. If a molar ratio (ligand to iron) of one glycine molecule or less is employed in the reaction, the ferrous ion has the capability of being bonded to some other ligand which may ultimately displace or interfere with chelation by the original glycine ligand. Thus in most situations a ferrous bis-glycinate chelate is relatively stable since the charges on both the ion and ligands are balanced and the molar ratio of ligand to metal is stoichiometrically correcto However in the presence of a strong oxidizer or reducer, the valency of the metal may change.
FIGURE 3
Ferrous bis-glycinate chelate drawn to correctly depict the tetrahedral relationship of the bonds of O, N, C and the metal and the resulting perpendicular orientation of the two ligand ring structures. The figure is based on x-ray diffraction spectrometry of pure metal – bis-glucinate chelate crystals 
Not all chelates of iron have equal bioavailability. Chelation does not guarantee mineral absorption from the gut or its subsequent metabolism if absorbed (24). After comparing various iron chelates (EDTA, fructose, citric acid) to ferrous sulfate, Bates, et al. concluded, "Chelation does not, in itself, ensure efficient uptake [of iron]. . . " (25). Rubin et al. reported that an EDTA chelate of iron may bypass the normal absorptive mechanism in the intestines and be absorbed by diffusion, but due to its high stability constant most of that EDTA chelated iron later appears in the urine unmetabolized (26,27). Because some FeEDTA is absorbed intact through the intestine but subsequently deposited in the urine, Kratzer and Vohra report this form of iron cannot be effectively used in the treatment of anemia (28). In order for mineral absorption and metabolism to occur, the chelate must be nutritionally functional. There are several criteria that must be met for a chelate to be classified as a nutritionally functional chelate.
The first of these requirements is that the iron chelate must have a low molecular weight. In 1970, it was suggested that in order for an iron amino acid chelate to cross cell ( membranes intact it must have a molecular weight of less , than 1500 daltons (29). Subsequently, others have reported that small molecular weight chelates facilitate the transfer of iron from serum to tissues (30). Kratzer and Vohra reported ( that in order for a ligand from a chelate to promote metal absorption (which goes beyond simply protecting the metal t ion in the gastrointestinal tract), it must have a molecular weight of under 1000 daltons. They have added that the higher molecular weight metalloproteins, such as ferritin or hemosiderin facilitate storage of the absorbed iron but suggested that these proteinaceous ligands are too large for intact transport of the iron molecule across cell membranes. For the transfer to occur the iron must be removed from the protein complex and bonded to another ligand that has a lower molecular weight (28).
It is relatively easy to calculate the molecular weight of a ferrous bis-g1ycinate chelate. The iron atom has an atomic weight of about 56 daltons. Each glycine ligand has a molecular weight of 75 daltons. Thus using the formula illustrated in Figure 2, the ferrous bis-glycinate chelate has molecular weight of about 204 daltons. This molecular weight has been confirmed in the laboratory (31). This in turn confirms that the molecular weight of the ferrous bis-glycinate chelate is well below the maximum molecular weight of 800 daltons established by AAFCO for a molecule to be classified as an amino acid chelate and well below the postulated absorptive limits (10,29,30).
The second requirement for a nutritionally functional chelate relates to its stability constant. If fue chelate is to be classified as nutritionally functional, it must have a stability constant that is higher than the potential formation constants of the ligands in the intestinal chyme. This higher stability constant of the amino acid chelate prevents the molecule from being destroyed in the gut and allows the chelate to cross the intestinal cell membrane intact with the metal. Once absorbed into the mucosal cell, a nutritionally functional chelate must have a stability constant which is lower than those ligands in the storage systems of the mucosal cells and the transport systems that deliver the iron to target tissues (29). In this way, the chelate can be metabolized (degraded into the ligands and metal) after absorption across the mucosal cell membrane, and still participate in the regulatory pathways of the metal.
The Lewis basic strength of the ligand will also affect stability. The greater Lewis basicity of the ligand, the more stable the resulting chelate molecule (32). Glycine is an weak Lewis base, overall. This moderates the stability of the bis- glycinate chelate, and while it is more stable than the food ligands, it has a lower stability constant than the iron storage and transport ligands in the body. In a study in which 59FeSO4 and 55Fe bis-glycinate chelate were mixed in a cornmeal porridge and fed to 10 volunteers at breakfast, the absorption of the iron from the chelate was significantly (p<0.00 1) higher (5.3 times) than was iron absorption from the sulfate. There was no exchange of the radiolabelled irons from the ferrous bis-glycinate chelate and ferrous sulfate in the intestinal pool before absorption demonstrating that this bis- glycinate chelate was not affected by food ligands and was absorbed intact into the mucosal cells (33). Once absorbed into the mucosal tissue there is significant (p<0.05) hydrolyzation of the iron amino acid chelate into its individual components: iron and amino acids with the rates of transfer to the serosa from the mucosal tissue being different for each component (34).
Multidentate ligands, if not stearically hindered, form more stable chelates than do monodentate ligands (32). Glycine is a bidentate ligand, and as shown in Figure 3, when the ferrous ion is chelated with two glycine ligands there is no stearic hindrance to either ligand (35). The stability constant is also affected by the π-bonding strength of the central metal atom (32). It has been shown that, among the transition metal ions, copper has the highest stability. Iron is relatively low: Zn2+ < Cu2+ > Ni2+ > Co2+ > Fe2+ > Mn2+ (36).
The final requirement for a totally nutritionally functional chelate is that the ligand must be easily metabolized by the body and also be utilized as a nutrient in addition to the metal contained in it (15). Amino acids are represented throughout mammalian biochemistry and physiology. Thus, a continuous dietary supply of amino acids is essential for the well being of the individual (40). It was previously noted that, after absorption into the mucosal cell, the majority of the iron amino acid chelate is hydrolyzed into its individual components before the iron is transferred to the serosa (34). The small amount of amino acid chelate that escapes this initial hydrolysis is broken apart later in the various other cells of the tissue which receive the absorbed chelate (38). The amino acid portion of the chelate is then free to be metabolized as it normally would if it had been absorbed from the lumen as a free amino acid.
Glycine is considered to be a conditionally essential amino acid. While it is absolutely essential for human nutrition, it is not generally required in the diet because under normal circumstances the body can synthesize it from more complex precursors: The body's ability to synthesize this amino acid from a precursor is, however, limited by the availability of the precursor, which in the case of glycine, is a nonessential amino acid. Furthermore, the synthesis can also be limited and potentially constrained by developmental or pathophysiological factors. For example low birth weight infants lack the ability to synthesize adequate quantities of glycine from more complex amino acids. When this lack of physiological development or pathological interference occurs, and when foods low in glycine, such as cow's milk, are mainly consumed, a glycine deficiency can resu1t (40- 43). Thus, when provided as part of the iron bis-glycinate chelate, the glycine in and of itself has nutritional value to the individual. Unlike EDTA, it is not excreted into the urine unmetabolized.

REFERENCES
1. Werner A. Beitrag zur Konstitution Anaorganischer Verbindunge, Z, Anorg U Allgem Chem 1893;3:267.         [ Links ]
43. Davis T, HV Nguyen, R Garcia-Bravo. The amino acid composition of human milk is not unique. J Nutr 1994;124:1128-1134.         [ Links ]