抗生素定义

抗生素定义 Antibiotics 抗生素定义抗生素是某些细菌、放线菌和真菌等微生物的次级代谢产物，在低浓度下对各种病原性微生物具有杀灭或抑制作用的物质。 抗生素是某些细菌、放线菌和真菌等微生物的次级代谢产物，或用化学方法合成的相同结构或结构修饰物，在低浓度下对各种病原性微生物或肿瘤细胞具有强有力杀灭、抑制或其他药理作用的药物。抗生素的临床应用 大多数抗生素是抑制病原菌的生长，用于治疗大 多数细菌感染性疾病。 某些抗生素，还具有抗肿瘤活性，用于肿瘤的化 学治疗。 有些抗生素还具有抗病毒、抗立克次体、酶抑制 剂、免疫抑制剂和刺激植物生长作用。 所以抗生素不仅用于医疗，而且还应用于农业、 畜牧业和食品工业方面。抗生素的结构分类Classification of Antibiotics 1.β-内酰胺类抗生素 β-Lactam Antibiotics 2. 四环素类抗生素Tetracycline Antibiotics 3. 氨基糖苷类抗生素Aminoglycoside Antibiotics 4. 大环内酯类抗生素Macrolide Antibiotics 5. 多肽和多烯类(Peptide and polyene Antibiotics) 6. 其他类(Miscellaneous Antibiotics) 第一节 β-内酰胺类抗生素一、基本结构和特征 6 5 S1 2 Penam青霉烷 N O 7 4 3 α β 1 6 S 2 7 Cefem头孢烯 NH N 3 O O 5 4 3 2 -Lactam 4 NH 1 Monobactam单环类 O 1 H2 6 5 O C 2 N N O O 7 4 3 Carbapenem碳青霉烯 Oxapenam氧青霉烷 Penam青霉烷 1 O 6 5 S O H H CH3R C NH S CH3 CH2 C N 4 2 H N 3 CH3 N CH3 O 7 O COOH COOH Penicillins青霉素 类 Penicillin G 青霉素G Cefem头孢烯 H H H H S H S RCOHN C COHN NH2 N CH3 N CH2A O O COOH COOH Cefalexin 头孢氨苄 Cephaloporins头孢菌素类 Cefem头孢烯 CH3O H H CH3O H S SRCOHN C CONH S N CH2A H N CH2OCONH2 O O COOH COOH Cephamycins头霉素类 Cefoxitin头孢西丁 Monobactam单环类 N C COHN 3 2 CH3 R2 R1 CONH N H2N S 4 N 1 O O N SO3H O R3 CCH32COOH Monobactam单环类 Aztreonam 氨曲南 氧青霉烷和碳青霉烯 1 R 6 5 O H O CH3 2 H 1 N6 5 S O 7 4 3 N CH3 O 2 COOH N Oxapenam氧青霉烷O7 Oxapenams氧青霉烷类 4 3Penam青霉烷 H H R3 H2 R1 C H 3C C H R2 N N O O COOH Carbapenem碳青霉烯 Carbapenems 碳青霉烯类 典型的β-内酰胺类抗生素共有结构特征 O O R R NH NH 氢化噻唑环 7 1 H 1 R1 6 S 2 5 6 S 2 CH3 H 氢化噻嗪环 H 3 O 8 N CH3 CH2A O 7 N H 5 4 4 3 COOHβ-内酰胺环 COOH β-内酰胺环 RH Cephalosporins头孢菌素 Penicillins青霉素 ROCH3Cephamycins头霉素 1. 均具有一个四元的β-内酰胺环通过N和相邻碳与其它环稠合 2. 母核两个环不在同一平面上分别在 C5-N4和C6-N5轴折合; 3. β-内酰胺的α位连有酰胺侧链; 4. C3或C4 与N相邻的碳原子有一个游离羧基; 5. 酰胺侧链为β-型，青霉素类C5、C6的氢和C3的羧基都是α- 型，绝对构型为2S、5R、6R;头孢菌素、头霉素类 C6、C7的 氢或甲氧基为α-型，绝对构型分别3S，5R，6R，7R。二、β-内酰胺类抗生素作用机制 β-内酰胺类抗生素的作用靶点是青霉结合蛋白 (PBPs)，包括转肽酶、转糖酶、羧肽酶和内肽 酶等。 β-内酰胺类药物的杀菌作用是通过与PBPs作用 而抑制细菌细胞壁的生物合成。细菌细胞壁的结构细菌细胞壁的合成 线状聚糖链短肽 ? β-内酰胺类抗生素 网状多肽大肠杆菌肽聚糖的结构 转糖基酶 转糖基反应 转肽酶 转肽反应 内肽酶D,羧肽酶β-内酰胺类抗生素的作用机制 β-内酰胺类抗生素通过抑制D-丙氨酰,D-丙氨酸 转肽酶(肽聚糖转肽酶，Peptidoglycan transpeptidase)而抑制细菌细胞壁的合成，使细 胞不能定型和承受细胞内的高渗透压，引起溶 菌，细菌死亡。因此这类抗生素毒性小。β-内酰胺类抗生素作用机制示意图 O O O O N O O N R N R N O O 粘肽D-Ala-D-Ala末端构象 青霉素构象转肽酶催化下的转肽作用和青 霉素对转肽酶的干扰 转肽酶三、青霉素类(Penicillins ) RCONH S CH3 N CH3 O COOH 青霉素类的主环为四元的β-内酰胺环与五元氢化 噻唑环的稠合环骈合而 成。