多肽类抗生素
- 格式:doc
- 大小:34.50 KB
- 文档页数:3
多肽类抗生素的抗菌作用机理研究随着抗生素的大量使用,许多细菌变得耐药,使得传统抗生素的疗效出现严重问题。
为了寻找一种新的抗菌药物,多肽类抗生素已经受到越来越多的关注。
多肽类抗生素是由氨基酸组成的小分子,可以与细菌结合并杀死它们。
多肽类抗生素与传统抗生素如何不同?传统抗生素基本上是有机化合物,通常由多个氢键、烷基、环、杂原子和其他功能基团组成。
它们对细菌的作用是靠与其生成相互作用,如针对蛋白质合成或防止细胞壁组装等,从而杀死它们。
但是,抗生素的问题在于,它们不断被各种细菌中的抗性基因所识别并解毒,在一段时间后失去了对细菌的作用。
多肽类抗生素由氨基酸组成,有许多优点与传统抗生素不同。
氨基酸的氢键非常多,因此它们结构紧密,可以形成具有高度特异性的稳定复合物。
相较于抗生素,多肽类抗生素更难产生耐药性,因此更加适合长期使用,并可以用于对付更强大的细菌株。
多肽类抗生素的作用机理是什么?多肽类抗生素与细菌的作用机理在很大程度上是由它们的氨基酸序列决定的。
特别的,多肽类抗生素的核心作用机制之一就是通过破坏细胞膜杀灭细菌。
多肽类抗生素会与细菌膜中的磷脂相互作用,从而破坏细胞膜的完整性。
细菌膜受到破坏后,不仅细菌的生长会受到影响,还可能导致细菌死亡。
此外,多肽类抗生素还可以与细菌蛋白相互作用。
某些多肽类抗生素进入细胞内,直接与DNA相互作用,从而抑制蛋白质合成。
其他多肽类抗生素直接与细菌蛋白质结合并解离细胞外蛋白质之间的交联,从而杀死细菌。
与传统抗生素相比,多肽类抗生素还可以避免某些常见的不良反应。
多肽类抗生素是从天然源中提取的,因此在化合物的毒性方面相对低,与传统抗生素不同,它们不会破坏肝脏,而且对肠道中正常微生物的影响也更小。
多肽类抗生素的应用前景多肽类抗生素目前已经成为新型抗菌药物的研究热点。
多肽类抗生素不仅有对传统抗生素所不具备的先天优势,而且有望用于对抗各种耐药菌。
此外,多肽类抗生素不仅可以作为单一药物应用,还可以与其他抗生素相结合,发挥协同效应。
多肽类抗生素的结构和药理作用研究随着人们对抗菌药物开发的不断需求,多肽类抗生素(Polypeptide antibiotics)越来越受到重视。
与传统的抗生素相比,多肽类抗生素在细菌消灭方面具有显著的独特优势。
本文将围绕多肽类抗生素的结构和药理作用展开研究。
一、多肽类抗生素的基础结构多肽类抗生素是指由α-氨基酸和非氨基酸构成的高分子化合物。
多肽类抗生素是由细菌、真菌、蓝藻、海藻以及青藻中分泌出来的生物胜肽,作为防止其他生物的进攻。
多肽类抗生素中最常见的是环肽类(Cyclodepsipeptides)、线性类(Lienarisin)、青霉肽类(Polymyxins)三种。
1、环肽类环肽类由线性多肽和非氨基酸环结合形成的天然产物。
环肽类经过环化后,可使其在生理条件下保持空间所需要的药效,在处理和检测的过程中也相对稳定并持久。
较长的烷基侧链可使得多肽类抗生素在生物中具有更好的抗菌活性。
具有代表性的环肽类抗生素有美妙霉素A、环画肽素等。
2、线性类线性类是指多肽类抗生素中不具环肽链的存在形式,其结果是在抗菌方面表现出与环肽类相似的效果。
具有代表性的线性类抗生素有Nisin、子夜蛋白、肠菌素等。
3、青霉肽类青霉肽类抗生素是由链霉菌(Bacillus polymyxa)等青霉类菌所产生的。
此类抗生素中含有大量的二肽脂。
青霉肽类抗生素的结构中有两个基本结构:第一个结构是一烷基二肽脂,其作用是与细胞膜中的乙酰葡糖胺和脂质A部分相互作用,引起膜透性的破坏;第二个结构是非水溶性的磷酸酯,当它通过静脉注射时,磷酸酯与尿素产生反应,使其中的磷酸失去活力。
多肽类抗生素的结构分别由氨基酸短链和非氨基酸结构共同决定。
这就为多肽类抗生素的生物活性、毒副作用和多肽类抗生素的药物代谢提供了指导性的基础。
多肽类抗生素的结构可在一定的范围内进行改变以使其更适合各种应用。
二、多肽类抗生素的药理作用1、抗菌作用多肽类抗生素在抗菌方面表现出与传统抗生素不同的特点。
多肽类抗生素的合成及其药理学研究随着细菌的不断演化和抗药性的出现,新型抗菌药物的需求也愈加迫切。
多肽类抗生素作为一类新型的抗菌药物因其独特的抗菌机制而备受关注。
本文将介绍多肽类抗生素的合成及其药理学研究。
一、多肽类抗生素的定义与分类多肽类抗生素是由2-50个氨基酸残基连接而成的肽链,具有抗微生物作用的化合物。
按照其源自的生物种类不同,可将多肽类抗生素分为四类:1)真菌类多肽抗生素;2)细菌类多肽抗生素;3)动物类抗菌肽;4)合成多肽抗生素。
其中,前三类多肽抗生素大多数为自然产物,而第四类多肽抗生素则是人工通过合成反应得到的。
二、多肽类抗生素的抗菌机制多肽类抗生素的抗菌机制主要包括两种:1)杀菌作用;2)生长抑制作用。
多肽类抗生素内部存在着极为复杂的静电作用及水合作用,能够将其靠近细菌的细胞壁并插入细胞膜。
在插入细胞膜后,抗生素会破坏细胞膜的完整性,导致细胞内外部环境发生改变,从而阻止细菌继续正常的新陈代谢和分裂,最终导致细菌死亡。
三、多肽类抗生素的合成方法多肽类抗生素的合成主要通过化学合成或基因工程方法实现。
其中,基因工程方法主要应用于动物类抗菌肽的合成。
而化学合成则是目前多肽类抗生素的主要合成方法。
化学合成多肽类抗生素主要采用固相合成法,即将固相搭载的肽段作为反应物进行反应,随后添加气相或液相反应物使得肽链在反应时间内不断地增长。
合成反应完成后,通过裂解反应得到肽链,再通过萃取及净化过程,最终制得多肽类抗生素。
四、多肽类抗生素的药理学研究1、多肽类抗生素的药代动力学研究多肽类抗生素在体内的吸收、分布、代谢与排泄均与多肽的物理化学性质密切相关。
一般而言,多肽类抗生素在体内被迅速分解为氨基酸及短肽,难以直接进入血液循环系统。
因此,多肽类药物常常需要通过改变其物化性质又或是与生物活性基团的特异互作使其在体内更好地发挥抗菌作用。
2、多肽类抗生素的药效学研究多肽类抗生素的药效学表现形式多种多样,主要包括下列几个方面:菌种敏感性、药物的组织选择性及药物代谢率等。
多肽类抗生素:具有多肽结构特征,其包括多粘菌素类(多粘菌素B、多粘菌素E)、杆菌肽类(杆菌肽、短杆菌肽)和万古霉素。
具有多肽结构特征的一类抗生素。
包括多粘菌素类(多粘菌素B、多粘菌素E)、杆菌肽类(杆菌肽、短杆菌肽)和万古霉素
多粘菌素类:大多数革兰氏阴性杆菌有较好抗菌作用,对革兰氏阳性菌无效
杆菌肽及短杆菌肽:均是由肽链连结的氨基酸组成,两种抗生素对大部分革兰氏阳性细菌有高度抗菌活性;对革兰氏阴性杆菌则完全无效;为这两种抗生素均有严重肾脏毒性
万古霉素:对革兰氏阳性菌具有强大的抗菌作用
多肽类抗生素属杀菌剂,其抗菌谱窄,但具独特的抗菌作用,且细菌一般不易产生耐药性,长期用于敏感菌所致的感染包括严重感染、院内感染、耐药菌感染、免疫缺陷者感染其疗效确切,是抗感染疗法的重要药物。
然而,大多数品种的毒性较突出,尤以肾毒性为显著,故临床适应证严格,一般不作为首选药。
多肽类药物的优势是:它属于蛋白类药物,来源于自然,生物活性高,在人体内不结存,无副作用。
其劣势是在体内降解快,稳定性低,给药途径有限制,水溶性较差,生产成本高。
多肽类抗生素具有抗菌、抗肿瘤、促进创伤面愈合等多种生物学特性,尤其是替代广谱高效抗菌医药的开发潜力巨大。
多肽类抗生素从多粘杆菌或产气孢子杆菌的培养液中提取制得。
常用的多肽类抗生素有多粘菌素B、多粘菌素E、杆菌肽(枯草菌肽)、万古霉紊(凡可霉素)等。
多肽类抗生素中,不同的抗生素所具有的抗菌作用不同,可分别对抗革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、绿脓杆菌、真菌、病毒、螺旋体、原虫的感染,对败血症、呼吸道感染、泌尿道感染、牛乳腺炎等疾病有较好的治疗作用。
小剂量时抑菌,大剂量时杀菌。
多肽类抗生素的作用机理也各不相同,多粘菌素类可改变细菌胞浆膜的功能,而杆菌肽则作用于细胞壁和细胞质。
多肽类抗生素的最大优点是细菌不易产生耐药性,但缺点为毒性较大,除对细菌细胞膜损伤外,对动物细胞膜也起作用,主要对肾、神经系统有一定毒性。
下面介绍几种常用的多肽类抗生素的使用方法:
(1)硫酸多粘菌素B:本品为白色或淡黄色粉末,无臭或带有微臭。
易溶于水,在PH值为5.7~7.5时的水溶液最稳定,在碱性液中不稳定。
主要对革兰氏阴性杆菌有较强的杀伤作用,临床上主要用于绿脓杆菌等敏感菌引起的肺部、泌尿系统感染及败血症等病症。
用法用量为:肌内注射,一日量,每1公斤体重马、牛、猪、羊1万单位,分2次注射;牛乳室灌注每乳室5~10万单位;牛子宫灌注10万单位。
应注意按兽医推荐剂量使用,否则使用剂量较大可引起肾脏损害及神经系统功能紊乱等。
另本类抗生素内服不吸收,不能用于全身感染。
肌内注射也吸收不良。
(2)硫酸多粘菌素E(硫酸粘菌素、硫酸抗敌素):本品为白色或微黄色粉末,微臭,味苦,易溶于水,在酸性溶液中稳定。
本品对大多数革兰氏阴性杆菌有较强的抗菌作用,特别是对绿脓杆菌作用效果更为显著,主要用于绿脓杆菌、大肠杆菌引起的呼吸道感染、泌尿系统感染、败血症等病症,细菌一般对本品不产生耐药性,但本品与多粘菌素B之间有交叉耐药性。
使用方法和剂量为:肌肉注射,一日量,每1公斤体重马、牛、猪、羊1万单位,分2次注射。
本品不宜与氨基甙类抗生素联用,因联用可导致神经系统中毒而产生肌无力和呼吸暂停的危险;不宜与磺胺嘧啶钠、碳酸氢钠、氢化可的松、细胞色素C、氯霉素等配伍,以免产生沉淀或降效。
(3)杆菌肽:是由一种苔藓样杆菌所产生的多肽类抗生素。
为白色或淡黄色粉末,无臭或微臭,味苦,有吸湿性。
易溶于水,但水溶液在室温很快变质失效。
故加锌使成杆菌肽锌,并制成1克中含杆菌肽锌100毫克(4000单位)或1克中含杆菌肽锌150毫克(6000
单位)的杆菌肽锌预混剂,混入饲料中用于促进畜禽生长。
杆菌肽的杭菌作用同青霉素,主要对革兰氏阳性细菌和阴性球菌、螺旋体等均有杀菌作用。
其作用机理不仅作用于细胞壁,也对胞浆膜有损伤作用。
主要用于耐青霉素的葡萄球菌感染及外用皮肤感染等。
杆菌肽锌预混剂的用法用量为:混饲,每1000公斤饲料中,犊牛3月龄以下100~1000克(40万单位~400万单位),3月龄以上、6月龄以下40~400克(16万单位~160万单位);猪4月龄以下40~400克(6万单位~160万单位);鸡16周龄以下40~200克(16万单位~80万单位)。