સલ્ફોનેમાઇડો (Sulphonamides) (ઔષધશાસ્ત્ર)

January, 2007

સલ્ફોનેમાઇડો (Sulphonamides) (ઔષધશાસ્ત્ર) : રાસાયણિક સમૂહ – SO2NH2 ધરાવતાં સંયોજનો. જે કોઈ સંયોજન આ સમૂહ ધરાવતું હોય અને ખાસ કરીને જીવાણુ દ્વારા લાગતા ચેપના ઉપચાર માટે વપરાતું હોય તે સલ્ફોનેમાઇડ કહેવાય છે. કેટલાંક બહુમૂત્રલો (diuretics) તથા મધુપ્રમેહ માટે વપરાતાં ઔષધોનો પણ આમાં સમાવેશ કરાય છે.

જીવાણુ દ્વારા લાગતા ચેપ સામે સલ્ફોનેમાઇડો પ્રથમ પસંદગીનાં ઔષધો છે. સૂક્ષ્મજીવો જેવાં કે E. coli, K. pneumoniae, D. pneumoniae, S. typhi, સ્ટેફીલોકોકસ ઑરિયસ, સ્ટ્રેપ્ટોકોકસ, વિબ્રિયો કૉલેરી (cholerae), બેસિલસ એન્થ્રેસિસ, ડિફ્થેરિયા (C. diphtheriae), ઇન્ફ્લુએન્ઝા (Hemophilus) વગેરે દ્વારા ઉપજાવાતા રોગો સામે આ ઔષધો અકસીર સાબિત થયાં છે.

1908માં ગેલ્મો(Gelmo)એ રંગ-ઉદ્યોગમાં વપરાતા એક મધ્યવર્તી રંગક (dye) સલ્ફાનિલ એમાઇડનું સંશ્લેષણ કરેલું. જીવાણુઓ ઉપર રંગકો તથા તેઓના અભિરંજક ગુણ અંગે એહ્રલિક(Ehrlich)ના પ્રયોગોએ 1930માં ડોમાક(Domagk)ને કેટલાક રંગકો દ્વારા જીવાણુઓના અભિરંજન માટે પ્રયોગો કરવા પ્રેરણા આપી. (ડોમાકના સંશોધન માટે તેમને નોબેલ પારિતોષિક મળેલું.) પ્રયોગો દરમિયાન 1935માં ડોમાકે શોધી કાઢ્યું કે લાલ રંગ પ્રોન્ટોસિલ રુબ્રમ (Prontosil rubrum) રક્તસ્રાવી સ્ટ્રેપ્ટોકોકાઈ (hemolytic streptococci) સામે ખૂબ સફળ ઔષધ છે.

આ સંશોધન બાદ તેને બદલે દ્રાવ્ય પ્રોન્ટોસિલ (prontosil soluble) ઉપયોગમાં લેવામાં આવતું થયું.

એ પણ શોધી કાઢવામાં આવ્યું કે પ્રોન્ટોસિલ જીવના શરીરમાં (અન્તર્જીવ, in vivo) વિઘટન પામીને સલ્ફાનિલ એમાઇડ બનાવે છે, જેનામાં = N  ચોક્કસ અંશ (moeity) હોવાને કારણે તેની અસરકારકતા જણાય છે. આ સંશોધન ટ્રેફાઉલ (Trefouel) નામના વિજ્ઞાનીએ કરેલું.

જે ઔષધમાં ખરેખર ક્રિયાશીલ ભાગ જાણીતો થાય તેને ફાર્મેકોફોર (pharmacophore) કહે છે. અહીં સલ્ફાનિલ એમાઇડ ખરેખરો ફાર્મેકોફોર સાબિત થયો.

આ સલ્ફા ઔષધો ન્યુમોનિયા, ગોનોરિયા (gonorrhoea), સાઇનસનો ચેપ, મૅનિન્જાઇટિસ (મસ્તિષ્કાવરણ શોથ), રક્તવિષાળુતા, લોહિત જ્વર (scarlet fever), ટૉન્સિલાઇટિસ વગેરે રોગોના ઉપચાર માટે ખૂબ અકસીર નીવડ્યાં છે.

સલ્ફોનેમાઇડનું સામાન્ય બંધારણ :

આ સંયોજનો સલ્ફાનિલિક ઍસિડનાં વ્યુત્પન્નો છે :

અહીં સલ્ફોનેમાઇડના N તથા ઍનિલીનના Nને અનુક્રમે N1 તથા N4 ગણવામાં આવે છે. આવા સમૂહોનાં નામકરણ નીચે મુજબ કરાય છે :

p – H2NC6H4SO2 સલ્ફાનિલાઇલ (Sulphanilyl) સમૂહ
p – H2NC6H4SO2NH સલ્ફાનિલઍમિડો સમૂહ
p – H2NSO2 સલ્ફામાઇલ (Sulphamyl) સમૂહ
સલ્ફા-ઔષધ R
સલ્ફાનિલ એમાઇડ H H
સલ્ફએસિટામાઇડ -COCH3 H
સલ્ફાપિરિડિન H
સલ્ફાડાયાઝિન H
સલ્ફામેરાઝિન H
સલ્ફામિથેઝિન H
સલ્ફામિથીઝોલ H
સલ્ફામિથૉક્સાઝોલ H
સલ્ફાલીન H
પ્થેલાઇલ સલ્ફ- એસિટામાઇડ -COCH3
સલ્ફાસુક્સિડીન
સલ્ફઆઇસૉક્સાઝોલ H
સલ્ફાથાયાઝોલ H
પ્થેલાઇલસલ્ફાથાયાઝોલ
સલ્ફિસોમિડીન H
સલ્ફાફિનાઝોલ H
સલ્ફામિથોક્સિડાયાઝીન H
સલ્ફામિથોક્સિપિરીડાઝીન H
સલ્ફાડાયમિથોક્સિન H
સલ્ફાડોક્સિન H

આ ઉપરાંત નીચેનાં સલ્ફા-ઔષધો પણ જાણીતા છે :

સલ્ફાગ્વાનિડીન
માર્ફાનિલ (મેફેનાઇડ, સલ્ફામાયલૉન)


અનેક સલ્ફા-ઔષધોના બંધારણની રોગ ઉપરની અસરકારકતાને લગતા અભ્યાસને અંતે આ સંયોજનોના બંધારણમાં ફેરફાર કરવા છતાં અસરકારકતા જળવાઈ રહે તેવાં સંશોધનો થયાં છે, જેને બંધારણ-ક્રિયાશીલતા આંતરસંબંધ (structure activity relationship, S.A.R.) કહે છે; જે નિષ્કર્ષ રૂપે નીચે દર્શાવેલ છે :

(a) બંધારણમાં બેન્ઝિનમાંના NH2 તથા SO2NH2 સમૂહો પૅરાસ્થિતિમાં (1, 4-સ્થિતિ) હોવા જરૂરી છે. H2Nનું NHR કે એવું વિસ્થાપન કરી શકાય પરંતુ તે જીવના શરીર(in vivo)માંથી દૂર કરી શકાવો જોઈએ.

(b) બેન્ઝિન-વલયને સ્થાને બીજું કોઈ વલય (દા.ત., વિષમચક્રીય) અથવા વલય ઉપર વધારાના સમૂહો ઔષધની ક્રિયાશીલતા ઘટાડે છે અથવા નષ્ટ કરે છે.

(c) SO2NHસમૂહનું વિસ્થાપન

       – SO2C6H4NH2-p,

       – SOC6H4NH2-p,

       – CONH2; CONHR, COC6H4R

જેવાં સમૂહો વડે કરતાં ક્રિયાશીલતા રહે છે, પરંતુ કોઈક ઉદાહરણમાં તે ઘટી જાય છે.

(d) એમાઇડ નાઇટ્રોજન N1 ઉપર એક સમૂહ મૂકતાં સંયોજન વધુ ક્રિયાશીલ બને છે અને વિષમચક્રીય ઍરોમૅટિક સમૂહ મૂકતાં પણ અસરકારકતા વધે છે. જો N1 ઉપર બે સમૂહ મૂકવામાં આવે તો સંયોજન બિનઅસરકારક બને છે.

ઔષધ તરીકે વપરાતાં સલ્ફા-ઔષધો કયા રોગો સામે વપરાશમાં છે તે નીચે દર્શાવ્યું છે :

મૂત્રીય રોગો માટે ઉપચારમાં લેવાતાં (urinary) સલ્ફા-ઔષધો સલ્ફએસિટામાઇડ, સલ્ફાફ્યુરાઝોલ, સલ્ફામેથિઝોલ, ટ્રાઇમિથોપ્રીમ + સલ્ફામિથોક્સેઝોલ
નેત્ર-રોગો માટે સલ્ફા-ઔષધો સલ્ફએસિટામાઇડ સોડિયમ, સલ્ફઆઇસૉક્સાઝોલ
ચર્મ-રોગો માટે (dermatitis) સલ્ફેઝોસલ્ફાપિરિડીન
ચાંદાના ઉપચાર માટે (ulcertative) નાઇટ્રોસલ્ફાથાયાઝોલ
ઘા તથા ચામડીના દાહ માટે ચેપનાશક તરીકે સલ્ફાથાયોયુરિયા, મેફિનાઇડ એસિટેટ
મલેરિયા માટે સલ્ફામૉનોમિથૉક્ઝાઇન
દાઝ્યાના ચેપ માટે (burn infection) સિલ્વર સલ્ફાડાયાઝીન
સર્વાંગી (systemic) સલ્ફા સલ્ફાડાયાઝીન, સલ્ફાડાઇમિડીન, સલ્ફાફ્યુરાઝોલ, સલ્ફામેરાઝાઇન, સલ્ફામેથિઝોલ, સલ્ફામિથૉક્સાઝોલ
નીચેનાં સલ્ફા-ઔષધો હવે વપરાશમાં નથી (Obsolete)
સલ્ફાગ્વાનીડીન, સલ્ફાનિલએમાઇડ, સલ્ફાથાયાઝોલ

આ ઉપરાંત ઔષધવિજ્ઞાનમાં સલ્ફા-ઔષધોની સાથે સાથે પ્રતિજીવીઓ તથા અન્ય ઔષધો પણ મિશ્રણ તરીકે વપરાય છે; જેને Combined Therapy કહે છે. તેમાંનાં કેટલાંક ઉદાહરણ નીચે દર્શાવ્યાં છે :

સલ્ફોનેમાઇડ + પ્રતિજીવીનું મિશ્રણ : સલ્ફા સાથે ક્લોરએમ્ફેનિઝોલ અથવા સ્ટ્રેપ્ટોમાઇસીન – રક્તસ્રાવ, ઇન્ફ્લુએન્ઝા, મેનિન્જાઇટિસ, ન્યુમોનિયા રોગો સામે.

સલ્ફામિથૉક્સાઝોલ + ટ્રાઇમિથોપ્રીમ [મિશ્રણનું નામ Co-trimoxazole] : ન્યુમોનિયા તથા ઇન્ફ્લુએન્ઝા સામે.

સલ્ફોનેમાઇડ + ટ્રાઇમિથોપ્રીમ અથવા પિરિમિથામાઇન : ફૉલિક ઍસિડના ચયાપચય ઉપર બેવડું અનુક્રમિક આક્રમણ (double sequential attack) કરે છે.

સલ્ફાઔષધોની અસરકારકતાનું કારણ : વૂડ્ઝ તથા ફિલ્ડ્ઝ દ્વારા 1940માં એવું સૂચન કરાયું કે સલ્ફોનેમાઇડની રસાયણચિકિત્સીય ક્રિયાશીલતા ફૉલિક ઍસિડના સંશ્લેષણમાં ભાગ લેતા PABA-(પૅરાઍમિનો બેન્ઝોઇક ઍસિડ)ની સાથે તેનો સ્પર્ધાત્મક ભાગ જવાબદાર છે.

જીવાણુઓ હમેશાં (de novo) ફૉલિક ઍસિડનું સંશ્લેષણ કરતા હોય છે. સલ્ફા દ્વારા આ વિધિમાં ખલેલ પડે છે. PABA તથા સલ્ફા-ઔષધો વચ્ચેનો વિરોધ (antagonism) એ પરજીવી તથા યજમાન વચ્ચેના જૈવરાસાયણિક તફાવતનું ઉદાહરણ સમજાવે છે.

સલ્ફા-ઔષધો માત્ર જીવાણુઓના બહુગણન ફેઝમાં જ થોડી સમય-પશ્ર્ચતા (time-lag) બાદ અસરકારક હોય છે. આ સમયનું પ્રમાણ એકઠા થયેલા PABAની માત્રા ઉપર આધારિત હોય છે. કેટલીક પ્રજાતિઓમાં આ સમય-પશ્ર્ચતા 6 પેઢીઓ સુધી ચાલતી રહે છે.

બધાં જ જીવાણુઓને ફૉલિક ઍસિડ સહ-કારક(co-factors)ના સંશ્લેષણ માટે ડાઇહાઇડ્રોફૉલિક ઍસિડની આવદૃશ્યકતા હોય છે. સલ્ફોનેમાઇડ પ્રતિ સંવેદનશીલ જીવાણુઓ પર્યાવરણ(envion-ment)માંથી પૂર્વસંયોજિત (pre-formed) ડાઇહાઇડ્રોફૉલિક ઍસિડનું પરિપાચન કરી શકતા નથી; પરંતુ તેમના પુરોગામી(પૂર્વવર્તી, pre-curser)માંથી નવેસરથી (de novo) સંશ્લેષણ કરતા હોય છે. માનવોને પૂર્વવર્તી ડાઇહાઇડ્રોફૉલિક ઍસિડની આવદૃશ્યકતા હોય છે જે, ડાઇહાઇડ્રોફૉલેટ સિન્થેટેઝ નામના ઉત્સેચક દ્વારા ગ્લુટામિક ઍસિડ, PABA તથા વિસ્થાપનયુક્ત પ્ટેરિન(pterin)માંથી સંશ્લેષણ દ્વારા બનાવે છે. પ્રથમ ડાઇહાઇડ્રોપ્ટેરોએટ બને છે, જે પછી ગ્લુટામિક ઍસિડ સાથે જોડાઈને ડાઇહાઇડ્રોફૉલિક ઍસિડ બનાવે છે. સલ્ફા તથા PABA વચ્ચેના નજદીકી સામ્યને લીધે ડાઇહાઇડ્રોફૉલિક ઍસિડનું સંશ્લેષણ સલ્ફા-ઔષધો ઘટાડી નાંખે છે. તેઓ ડાઇહાઇડ્રોફૉલટ સિન્થેટેઝને અટકાવી દઈને કે પછી ડાઇહાઇડ્રોફૉલેટ સિન્થેટેઝ સાથે જોડાઈ જઈને એક બિનકાર્યક્ષમ (non-functional) ડાઇહાઇડ્રોપ્ટેરોએટ (ડાઇહાઇડ્રોફૉલિક ઍસિડ) બનાવીને તેમ કરે છે.

સલ્ફાઔષધનું ટ્રાઇમિથોપ્રિમ કે પિરિમિથામાઇન સાથેનું મિશ્રણ ફૉલિક ઍસિડ ચયાપચયન ઉપર બમણું અનુક્રમિક આક્રમણ કરે છે.

ડાઇહાઇડ્રોફૉલેટ સિન્થેટેઝ સલ્ફોનેમાઇડ દ્વારા નિરોધિત (inhibited) ઉત્સેચક
ડાઇહાઇડ્રોફૉલેટ રિડક્ટેઝ ટ્રાઇમિથોપ્રીમ અને પિરિમિથામાઇન દ્વારા અટકાવાતો ઉત્સેચક

 

જ. પો. ત્રિવેદી