Skip to main content
Log in

Development of sulphonamide-trimethoprim combinations for urinary tract infections

Entwicklung von Sulphonamid-Trimethoprim-Kombinationen für die Behandlung von Harnwegsinfektionen. Teil I: Vergleich der antibakteriellen Aktivität von Sulphonamiden allein und in Kombination mit Trimethoprim

Part I: Comparison of the antibacterial effect of sulphonamides alone and in combination with trimethoprim

  • Pharmacological Evaluation
  • Published:
Infection Aims and scope Submit manuscript

Summary

Plasma half life and in vitro activity were major criteria for selection of sulphonamides which are likely to give a strong synergistic action with trimethoprim in vivo. On the basis of literature data six sulphonamides, sulphadiazine, sulphachloropyridazine, sulphamethoxazole, sulphaisodimidine, sulphamerazine and sulphamethomidine appeared particularly suitable for combination with trimethoprim. An investigation of the activity in vitro of these compounds and their combinations with the latter against clinically isolated, sulphonamide-sensitiveKlebsiella-Enterobacter andEscherichia coli strains showed optimal synergy at trimethoprim-sulphonamide ratios between 1:10 and 1:40, but that appreciable mutual potentiation occurred within a rather broad range of concentration ratios. Limited experiments indicated that synergy occurs less frequently and is less pronounced against sulphonamide resistant bacteria. The different sulphonamides behaved rather similarly in their combinations with trimethoprim, and in order to find the best sulphonamide, detailed comparisons of the pharmacokinetic properties of the different combinations are necessary.

Zusammenfassung

Plasmahalbwertszeit und Aktivität in vitro waren Hauptkriterien bei der Auswahl von Sulphonamiden, die mit Trimethoprim eine starke synergistische Wirkung in vivo geben sollten. An Hand von Literatur-Daten erschienen sechs Sulphonamiden, Sulphadiazin, Sulphachlorpyridazin, Sulphamethoxazol, Sulphaisodimidin, Sulphamerazin und Sulphamethomidin, als besonders geeignet zur Kombination mit Trimethoprim. Eine Untersuchung der In-vitro-Aktivität dieser Verbindungen und deren Kombinationen mit Trimethoprim gegen klinisch isolierte sulphonamidempfindlicheKlebsiella-Enterobacter-undEscherichia coli-Stämme zeigte einen optimalen Synergismus bei einem Verhältnis Trimethoprim-Sulphonamid zwischen 1:10 und 1:40, jedoch wurde eine nachweisbare gegenzeitige Potenzierung der Aktivitäten beider Komponenten über einen ziemlich breiten Bereich von Konzentrationsverhältnissen gefunden. Begrenzte Untersuchungen zeigten, daß die synergistische Wirkung weniger oft und weniger ausgeprägt bei sulphonamidresistenten Keimen vorkommt. Die verschiedenen Sulphonamide verhielten sich in der Kombination mit Trimethoprim ziemlich ähnlich; um das geeignetste Sulphonamid herauszufinden sind eingehende Vergleiche der pharmakokinetischen Eigenschaften der verschiedenen Kombinationen notwendig.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

Literature

  1. Bushby, S. R. M. Combined antibacterial action in vitro of trimethoprim and sulphonamides. The in vitro nature of synergy. Postgrad. Med. J. 45 Suppl. Nov. (1969) 10–18.

    Google Scholar 

  2. Reeves, D. S., Wilkinson, P. J. The pharmacokinetics of trimethoprim and trimethoprim/sulphonamide combinations, including penetration into body tissues. Infection 7, Suppl. 4 (1979) 330–341.

    Google Scholar 

  3. Bergan, T., Brodwall, E. K. Human pharmacokinetics of a sulphamethoxazole-trimethoprim combination. Acta med. Scand. 192 (1972) 483–492.

    Google Scholar 

  4. Craig, W. A., Kanin, C. M. Trimethoprim-sulphamethoxazole: Pharmacodynamic effects of urinary pH and impaired renal function. Ann. intern. Med. 78 (1973) 491–497.

    Google Scholar 

  5. Otten, H., Plempel, M., Siegenthaler, W. (Hrsg.): Antibiotika-Fibel. Antibiotika und Chemotherapeutika. Therapie mikrobieller Infektionen. Georg Thieme, Stuttgart, 1975, p. 110–148.

    Google Scholar 

  6. Rieder, J., Schwartz, D. E., Fernex, M., Bergan, T., Brodwall, E. K., Blumberg, A., Cottier, P., Scheitlin, W. Pharmacokinetics of the antibacterial combination sulphamethoxazole plus trimethoprim in patients with normal or impaired kidney function. Antibiot. Chemother. 18 (1974) 148–198.

    Google Scholar 

  7. Krüger-Thiemer, E., Bünger, P. Kumulation und Toxizität bei falscher Dosierung von Sulphanilamiden. Arzneim.-Forsch. 11 (1961) 867–874.

    Google Scholar 

  8. Krüger-Thiemer, E., Bünger, P.: Evaluation of the risk of crystalluria with sulpha drugs. Vol. VI of Proceedings of Meeting of the European Society for the Study of Drug Toxicity, Stockholm, 1965, p. 185–207.

  9. Männistö, P., Tuomisto, J., Saris, N.-S., Lehtinen, T. Pharmacokinetic studies with trimethoprim and different doses of sulphadiazine in healthy human subjects. Chemotherapy 19 (1973) 289–298.

    Google Scholar 

  10. Rieder, J. Physikalisch-chemische und biologische Untersuchungen an Sulphonamiden. 1. Mitteilung: Pharmakologisch interessante physikalisch-chemische Merkmale von 21 Sulphonamiden und 6 Sulphonamid-Metaboliten. Arzneim.-Forsch. 13 (1963) 81–88.

    Google Scholar 

  11. Struller, T. Progress in sulphonamide research. Progr. Drug Res. 12 (1968) 389–457.

    Google Scholar 

  12. Meyerson, B., Nordbring, F., Winberg, J. Sulfonamider. Farmakologi, klinik. Socialstyrelsens kommitté för läkemedelsinformation, Stockholm, 1970, p. 6–7.

    Google Scholar 

  13. Plempel, M., Otten, H. (Hrsg.): Antibiotika-Fibel. Antibiotika und Chemotherapie. Georg Thieme, Stuttgart, 1969, p. 104–113.

    Google Scholar 

  14. Dettli, L., Spring, P. Diurnal variations in the elimination rate of a sulphonamide in man. Helv. med. Acta 33 (1966) 291–306.

    Google Scholar 

  15. Dettli, L., Spring, P. Der Einfluß des Urin-pH auf die Eliminationsgeschwindigkeit einiger Sulphanilamid-Derivate. Proc. 3rd. Int. Congr. Chemother. vol. 1. Georg Thieme, Stuttgart, 1964, p. 641–644.

    Google Scholar 

  16. Despopoulos, A., Callahan, P. X. Molecular features of sulphonamide transport in renal excretory processes. Amer. J. Physiol. 203 (1962) 19–26.

    Google Scholar 

  17. Dettli, L., Spring, P., Raeber, I. The influence of alkali administration on the biological half-life of two sulphonamides in human blood serum. Int. J. Clin. Pharm. 2 (1967) 130–134.

    Google Scholar 

  18. Kostenbauder, H. B., Portnoff, J. B., Swintosky, J. V. Control of urine pH and its effect on sulphaethidole excretion in humans. J. Pharm. Sci 51 (1962) 1084–1089.

    Google Scholar 

  19. Sharpstone, P. The renal handling of trimethoprim and sulphamethoxazole in man. Postgrad. Med. J. 45 Suppl. (1969) 38–42.

    Google Scholar 

  20. Fischer, E. Renal excretion of sulphadimidine in normal and uraemic subjects. Lancet II (1972) 210–212.

    Google Scholar 

  21. Ohnhaus, E., Spring, P. Elimination kinetics of sulphadiazine in patients with normal and impaired renal function. J. Pharmacokin. Biopharmaceut. 3 (1975) 171–179.

    Google Scholar 

  22. Portwich, F., Büttner, H., Engelhardt, K. Nierenausscheidung und Eiweißbindung von Sulphonamiden. Klin. Wschr. 41 (1963) 447–451.

    Google Scholar 

  23. Portwich, F., Büttner, H., Pauline, J. Über die Ausscheidung des 6-Sulphanilamido-2,4-dimethyl-pyrimidins und seines Acetylderivates durch die gesunde menschliche Niere. Arch. exp. Path. Pharmakol. 227 (1955) 123–128.

    Google Scholar 

  24. Tuomisto, J., Saris, N.-E. Effective plasma and urine concentration of some sulphonamides and sulphonamide combinations. Ann. Med. exp. Fenn. 48 (1970) 38–48.

    Google Scholar 

  25. Dettli, L., Spring, P. Pharmacokinetics as a basic medical problem. In:Ariens, E. J. (ed.): Physicochemical aspects of drug action. 3rd Internat. Pharmacol. Meeting, Vol. 7. Pergamon Press, Oxford, 1968, p. 5–32.

    Google Scholar 

  26. Rieder, J. Quantitative determination of the bacteriostatically active fraction of sulphonamides and the sum of their inactive metabolites in the body fluids. Chemotherapy 17 (1972) 1–21.

    Google Scholar 

  27. Seydel, J. K., Wempe, E. Untersuchungen zum synergistischen Verhalten und zur Pharmokinetic von Sulphonamid-Trimethoprim-Kombinationen. IV. Eine vergleichende Untersuchung zur Potenzierung der Trimethoprim-Wirkung durch verschiedene Sulphonamide und eine kritische Betrachtung ihrer Dosierung. Arzneim. Forschung 27 (1977) 1521–1532.

    Google Scholar 

  28. Elion, G. B., Singer, S., Hitchings, G. H. Antagonists of nucleic acid derivatives. VIII. Synergism in combinations of biochemically related antimetabolites. J. Biol. Chem. 208 (1954) 477–488.

    Google Scholar 

  29. Küchler, R., Koch, V. J. The in vitro demonstration of the efficacy of trimethoprim as an antibacterial agent in a comparative bacteriological study on the effects of trimethoprim, sulphamethoxazole and the combination trimethoprim/sulphamethoxazole. Chemotherapy 18 (1973) 242–252.

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Ekström, B., Forsgren, U., Örtengren, B. et al. Development of sulphonamide-trimethoprim combinations for urinary tract infections. Infection 7 (Suppl 4), S359–S366 (1979). https://doi.org/10.1007/BF01639014

Download citation

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01639014

Keywords

Navigation