生物药物专题――抗生素

执业药师《药物化学》知识考点：抗生素2016年执业药师《药物化学》知识考点：抗生素抗生素(antibiotic)是由微生物(包括细菌、真菌、放线菌属)或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。

基本要求一：按结构类型分4类1、β-内酰胺类2、四环素类3、氨基糖苷类4、大环内酯类基本要求二：作用机制分4类1、抑制细菌细胞壁的合成：β-内酰胺类2、与细胞膜相互作用：多粘菌素3、干扰蛋白质的合成：大环内酯、氨基糖苷、四环素、氯霉素4、抑制核酸的转录和复制：利福霉素第一节β-内酰胺类基本结构特征：(1)含四元β-内酰胺环，与另一个含硫杂环环拼合(青霉素类、头孢菌素类)(2)2位含有羧基，可成盐，提高稳定性书(3)和(7)：两类均有可与酰基取代形成酰胺的伯氨基。

青霉素类的基本结构是6氨基青霉烷酸(6-APA)，头孢菌素是7-氨基头孢霉烷酸(7-ACA)。

酰胺基侧链的引入，可调节抗菌谱、作用强度和理化性质。

(5)都具有旋光性，青霉素：2S、5R、6R头孢霉素：6R、7R(6)头孢菌素的3位取代基的改变，可增加抗菌活性，改变药代动力学性质一、青霉素及半合成青霉素类(一)青霉素钠母核上3个手性碳2S,5R,6R1、化学名：(2S,5R,6R)-3,3-二甲基-6-(2-苯乙酰氨基)-7-氧代-4-硫杂-1-氮杂双环[3.2.0]庚烷-2-甲酸钠盐2、性质不稳定：内酰胺环不稳定酸、碱、β-内酰胺酶导致破坏(1)不耐酸不能口服(2)碱性分解及酶解(3)半衰期短解决办法有三种：①排泄快，与丙磺舒合用②羧基酯化，缓慢释放③与胺成盐延长时间(4)过敏反应生产过程中引入杂质青霉噻唑等高聚物是过敏原过敏原的.抗原决定簇：青霉噻唑基交叉过敏，皮试后使用!青霉素的缺点：①不耐酸，不能口服②不耐酶，引起耐药性②抗菌谱窄3、发展半合成青霉素(词干西林)：(1)耐酸青霉素6位侧链具有吸电子基团(2)耐酶青霉素侧链引入体积大的基团，阻止酶的进攻(3)广谱青霉素侧链引入极性大的基团，如氨基半合成青霉素(二)氨苄西林化学名：6-[D-(-)-2-氨基-苯乙酰氨基]青霉烷酸三水化合物4个手性碳，临床用右旋体(1)性质同青霉素，可发生各种分解(2)含游离氨基，极易生成聚合物(共性)(3)具α-氨基酸性质，与茚三酮作用显紫色，具肽键，可发生双缩脲反应第一个广谱青霉素(三)阿莫西林化学名：(2S,5R,6R)-3,3-二甲基-6-[(R)-(-)-2-氨基-2-( 4-羟基苯基)乙酰氨基]-7-氧代-4-硫杂-1-氮杂双环[3.2.0]庚烷-2-甲酸三水合物。

抗生素的原理和应用知识点1. 简介抗生素是一类能抑制或杀灭细菌的化学物质，是治疗细菌感染的主要药物。

本文将介绍抗生素的原理和应用的基本知识点。

2. 抗生素的分类抗生素可以根据其作用机制和来源进行分类。

2.1 根据作用机制分类•细菌静态抗生素：抗生素通过抑制细菌的生长和繁殖来起到治疗作用。

例如，静菌抑制剂可以阻止DNA的复制，细菌因此无法增殖。

•细菌杀灭抗生素：抗生素通过杀灭细菌来治疗感染。

这些抗生素一般会破坏细菌的细胞壁、细胞膜或抑制其蛋白质合成等。

例如，β-内酰胺类抗生素可以抑制细菌细胞壁的合成，导致细菌死亡。

2.2 根据来源分类•天然抗生素：来自天然来源，如真菌和细菌的代谢产物。

例如，青霉素就是由霉菌产生的。

•半合成抗生素：人工对天然抗生素进行改造和修饰得到的。

例如，氨苄西林是对青霉素的改造。

•合成抗生素：完全通过人工合成得到的。

例如，喹诺酮类抗生素就是合成的。

3. 抗生素的原理抗生素通过作用于细菌的生长和繁殖过程来起到治疗作用。

3.1 静态抗生素的原理静态抗生素抑制了细菌的生长，使其处于休眠状态。

静菌抑制剂可以通过抑制DNA的复制来实现这一效果。

细菌在没有足够的DNA复制的情况下，无法分裂和繁殖，从而减少或停止了细菌感染的进程。

3.2 杀灭抗生素的原理杀灭抗生素通过破坏细菌的细胞壁、细胞膜或抑制其蛋白质合成来杀灭细菌。

这些抗生素可以引起细菌的死亡，从而治疗感染。

4. 抗生素的应用抗生素是治疗细菌感染的重要药物，在各种医疗场景中广泛使用。

4.1 感染性疾病的治疗抗生素在感染性疾病的治疗中起到关键的作用。

它们可用于治疗细菌引起的肺炎、尿路感染、皮肤感染等。

4.2 手术前和手术后的预防性应用在某些手术前或手术后，医生会使用抗生素来防止感染。

这是因为手术可能会破坏皮肤的屏障，增加细菌感染的风险。

4.3 动物养殖业中的应用抗生素也被广泛应用于动物养殖业中，用于预防和治疗动物的细菌感染。

然而，滥用抗生素可能导致耐药性细菌的产生，对人类健康造成威胁。

一、β-内酰胺类抗生素主要包括青霉素和头孢菌素两大类。

有天然的和半合成的两类，都有一个β内酰胺环。

可通过抑制转肽酶干扰细胞壁的合成。

主要抗革兰氏阳性菌，但有些经过改造的可抗阴性菌。

青霉素的使用使人类寿命出现第二次飞跃（牛痘为第一次），提高了20岁。

1980年全世界抗生素总产量为25000吨，其中青霉素17000吨，头孢1200吨。

下面简单介绍青霉素的一些特点。

1.结构由母核与侧链构成，侧链决定其特异性。

母核包括β内酰胺环和四氢噻唑环。

2.理化性质是一元酸，可成盐。

其盐易溶于水，酸易溶于有机溶剂。

医药上常用钾盐和钠盐，为白色结晶或粉末。

水溶液不稳定，极易失效。

不耐热，一般冰箱保存。

其盐的结晶纯品干燥时可室温保存数年。

酸、碱、重金属及青霉素酶可使其β内酰胺环破裂，导致失效。

青霉素酰化酶可使其侧链裂解下来，得到6-氨基青霉烷酸(6-APA)。

它是青霉素半合成的母核，在上面再连接其他侧链，即可得到不同的青霉素。

3.改造对青霉素的改造主要有三种方法：改造母核、更换侧链、与其他物质结合（通过羧基成盐）。

更换侧链有生物合成法和半合成法，前者是在发酵液中加入各种侧链前体，后者是在母核上人工连接各种侧链。

半合成以前多采用化学法，由于三废污染较大，现在采用酶促合成，用大肠杆菌或巨大芽孢杆菌的青霉素G酰化酶裂解廉价的青霉素G，再用黑色假单孢杆菌的青霉素酰化酶催化苯甘氨酸与母核的缩合，即可得到广谱的氨苄青霉素。

因为第二步的酶不催化苯乙酸的缩合，所以第一步反应后不必分离，可直接进行缩合反应。

羧基上的改造，主要是与钾、钠、铵或某些有机碱成盐。

钾盐和钠盐易溶于水，适于肌肉或静脉注射，作用快；普鲁卡因青霉素复盐难溶，肌注可起缓释作用，延长其在血液中的持久性。

母核的改造，除直接重排噻唑环外，还可用其他结构相似的母核。

头孢菌素与青霉素相似，其母核为7-氨基头孢烷酸(7-ACA)，含有二氢噻嗪环。

头孢菌素较耐酸和重金属，毒性低，但天然头孢活性较低，常用半合成进行改造。

药物化学的抗生素名词解释随着人类对疾病认知的不断提升，药物的研发和应用也变得日益重要。

其中，抗生素作为一类重要的药物，已经在医疗领域占据了重要的地位。

药物化学作为药物研发中的重要分支学科，其中所涉及的抗生素有着独特的性质和功能。

本文将从药物化学的角度出发，对抗生素的名词进行深入解释。

1. 抗生素的定义与特点抗生素是指具有抗微生物作用的化学物质，可以抑制或杀死病原微生物，从而治疗感染性疾病。

抗生素通常分为天然产物、半合成和全合成抗生素。

天然产物抗生素是由微生物自然产生的，包括青霉素、链霉素等。

半合成抗生素则是通过天然产物经过人工修饰得到的，例如阿莫西林、头孢菌素。

全合成抗生素则是完全通过人工合成得到的药物，如四环素和氨基糖苷类抗生素等。

2. 抗生素的分类与机制抗生素可以根据其化学基团、作用机制、细菌敏感性等不同特点进行分类。

常见的分类包括β-内酰胺类、大环内酯类、磺胺类等。

另外，抗生素的作用机制也有所不同。

例如，β-内酰胺类抗生素通过抑制细菌的细菌壁合成酶，从而使细菌无法形成完整的细胞壁，进而导致细菌死亡。

3. 抗生素的药代动力学和药效学药代动力学研究药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程，而药效学研究药物对机体产生的效应。

对于抗生素来说，了解其药代动力学和药效学特点十分重要。

例如，对于奎宁类抗生素来说，它的生物利用度较低，因此常规情况下需要静脉给药。

而且它只对青霉素敏感的细菌有效，不适用于链球菌感染等。

4. 抗生素与细菌耐药性随着抗生素的广泛应用，细菌对抗生素的耐药性问题也逐渐浮出水面。

细菌耐药性是指细菌对抗生素失去敏感性的现象。

这可以通过多种途径产生，包括基因突变、水平基因转移等。

临床医生需要根据细菌耐药性情况选择适当的抗生素，以提高治疗效果。

5. 抗生素的副作用和注意事项抗生素的应用虽然能有效杀灭病原微生物，但也会伴随一系列副作用。

例如，广谱抗生素的长期使用可能对肠道菌群产生影响，导致肠道功能紊乱。

药物化学教案-抗生素一、教学目标1. 了解抗生素的定义、分类、作用机制和应用范围。

2. 掌握常见抗生素的结构特点和合成方法。

3. 了解抗生素的药效评价和不良反应。

4. 能够分析抗生素的药理作用和临床应用。

二、教学内容1. 抗生素的定义和分类抗生素的定义：抗生素是一类能够抑制或杀灭细菌、真菌、放线菌等微生物的药物。

抗生素的分类：根据抗生素的作用机制和化学结构，将其分为β-内酰胺类、大环内酯类、氨基糖苷类、四环素类等。

2. 抗生素的作用机制抑制细菌细胞壁合成：β-内酰胺类抗生素通过抑制细菌细胞壁合成的关键酶，导致细菌细胞壁破裂而死亡。

抑制蛋白质合成：大环内酯类抗生素通过抑制细菌蛋白质合成的起始和延伸过程，从而抑制细菌生长。

抑制核酸合成：氨基糖苷类抗生素通过抑制细菌核酸合成的关键酶，导致细菌遗传物质无法复制而死亡。

其他作用机制：如抑制叶酸代谢、抑制蛋白质折叠等。

3. 常见抗生素的结构特点和合成方法β-内酰胺类抗生素：如青霉素、头孢菌素等，具有β-内酰胺环结构。

大环内酯类抗生素：如红霉素、克拉霉素等，具有大环内酯结构。

氨基糖苷类抗生素：如庆大霉素、链霉素等，具有氨基糖苷结构。

四环素类抗生素：如四环素、多西环素等，具有四环素结构。

4. 抗生素的药效评价和不良反应药效评价：根据抗生素的抗菌谱、最小抑菌浓度（MIC）、药动学特性等因素进行评价。

不良反应：如过敏反应、肝肾功能损害、肠道菌群失调等。

三、教学方法1. 讲授法：讲解抗生素的定义、分类、作用机制和应用范围。

2. 案例分析法：分析具体抗生素的药理作用和临床应用。

3. 小组讨论法：讨论抗生素的药效评价和不良反应。

四、教学评价1. 课堂提问：检查学生对抗生素的定义、分类和作用机制的理解。

2. 练习题：要求学生分析具体抗生素的结构特点和合成方法。

3. 小组报告：要求学生对抗生素的药效评价和不良反应进行讨论和报告。

五、教学资源1. 教材：药物化学教材或相关教学资料。

微生物药物——抗生素的发展摘要：青霉素发现以后，经历约半个世纪至今已发现3500种左右的抗生素。

其中很多是已实用的感染病疗药。

由于对抗生素耐药性的增多，且存在一系列病原菌天生的耐药性以及随机感染的出现，需要更有效更安全的药物，以治疗肿瘤和病毒病、系统霉菌病、原生动物病和寄生虫病：这就需要我们去研发更多的新抗生素，抗生素的发展尤其重要。

关键词：抗生素、发展、前景正文：半年眨眼将过，通过一个学期的学习，我对微生物药物学有了基本的认知与了解。

微生物药物学是生物工程专业的核心课程，也是生物领域前沿的重要理论学科。

它是运用现代科学理论和方法研究微生物在其生命活动过程中产生的在低微浓度下具有生理活性的次级代谢产物及其衍生物的一门学科，是药学的一个分支。

而微生物药物则是一类化学结构和生物活性多样的次级代谢产物，可作为抗癌药、抗寄生虫药、消炎药、除草剂、饲料添加剂、免疫抑制剂等等，在人类健康、病虫害防治以及食品安全方面发挥着重要作用。

其中，抗生素的发现是微生物药物学乃至微生物学的最伟大的成就之一，抗生素也成为生物制药中一面鲜明的旗帜，独领风骚。

抗生素是青霉素、链霉素、红霉索等一类化学物质的总称。

它是生物，包括微生物、植物和动物，在其生产活动过程中所产生，并能在低微浓度下有选择性地抑制或杀灭其他微生物或肿瘤细胞的有机物质。

抗生素的发展史纵观抗生素的发展史。

抗生素的研究、生产大体可分三个发展阶段:1、天然抗生素的发展阶段1928年,英国科学家弗莱明(1881-1955)偶然发现了青霉素。

1938年,Chain和Florey 等科学家又成功地从点青霉的培养液中分离制得青霉素.40年代初期,随着培养方法的改良,青霉素的生产成本大幅度下降,从而很快开始了大规模的工业化生产,产量迅速增加.由于青霉素的发现,挽救了无数感染性病人的生命,被当时的人们誉为黄色的魔物,科学家Fleming、Florey和Chain因此同时获得了1945年诺贝尔医学生理奖.之后,一系列新抗生素如链霉素、氯霉素、金霉素、新霉素、土霉素、红霉素等相继被发现,对如肠伤寒、斑疹伤寒及赤痢等有特效.随着抗生素的广泛应用,细菌对抗生素的耐药性问题也日益引起人们的关注.例如青霉素G开始使用时只有8%葡萄球菌对它有耐药性,而到了1962年,耐药的葡萄球菌增加到70%,呈现逐年上升的趋势.因此,对抗生素的结构改造及其衍生物的研究显得日益重要2.半合成抗生素的发展阶段1958年,发现了青霉素的活性母核———6-氨基青霉烷酸(6-APA),并通过6-APA的酰化反应合成了一系列新的青霉素.随后,对头孢菌素C结构进行改造研究,分离出母核7-氨基头孢霉烷酸(T-ACA).目前,大多数半合成头孢菌素均为母核7-ACA中的7位氨基酸及3位乙酰甲基进行化学改造制得的衍生物.1960年,通过对四环类抗生素、氨基糖甙类抗生素、大环内酰抗生素、利福平类抗生素等相继进行化学改造,获得了大量具有抗菌谱广、抗菌活力强、稳定、毒性小、易吸收等优点的半合成抗生素.目前,半合成青霉素和半合成头孢菌素品种已不下70个,其产量和销售额占据着抗生素的大半壁江山.3.药理活性物质的发展阶段80年代后,又出现了抗生素发展的第三个高峰,这一时期发现的新抗生素的特点是酶抑制剂、免疫调节剂、抗肿瘤活性物质、杀虫剂等药理活性物质占有相当大的比例.抗生素的作用抗生素能选择性地作用于菌体细胞DNA、RNA和蛋白质合成系统的特定环节，干扰细胞的代谢作用，妨碍生命活动或使停止生长，甚至死亡。

抗生素名词解释1、什么是抗生素？抗生素又称为抗菌素，是指由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其他活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。

临床常用的抗生素有微生物培养液中的提取物以及用化学方法合成或半合成的化合物。

抗生素等抗菌剂的抑菌或杀菌作用，主要是针对（ 细菌有而人（ 或其他动植物）没有”的机制进行杀伤，包含四大作用机理，即：抑制细菌细胞壁合成，增强细菌细胞膜通透性，干扰细菌蛋白质合成以及抑制细菌核酸复制转录。

随着抗肿瘤（ antineoplastic）抗生素的出现，说明微生物产生的化学物质除了起初所说的抑制或杀灭某些病原微生物的作用之外，还具有抑制癌细胞的增殖或代谢的作用，因此现代抗生素的定义应当为：由某些微生物产生的、能抑制微生物和其他细胞增殖的物质。

2、抗生素分类1）按化学结构分A、喹诺酮类抗生素——氧氟沙星、环丙沙星、左氧佛沙星、莫西沙星、诺佛沙星B、β-内酰胺类抗生素——青霉素类、头孢菌素类、碳青霉烯类、头霉素类、氧头孢烯类、单环内酰胺类，碳青霉烯类如亚胺培南西司他丁钠、美罗培南等，头霉素类如头孢西丁钠等C、大环内酯类——红霉素、乙酰螺旋霉素、阿奇霉素、罗红霉素、克拉霉素等D、氨基糖苷类抗生素——链霉素，庆大霉素，卡那霉素，核糖霉素，妥布霉素，阿米卡星，奈替米星，依替米星，小诺米星，异帕米星，大观霉素，巴龙霉素等2）按照用途分抗细菌抗生素、抗真菌抗生素、抗肿瘤抗生素、抗病毒抗生素、畜用抗生素、农用抗生素及其他微生物药物等3、抗生素的作用特点直接作用于菌体细胞、具有选择性的抗生谱、具有有效作用浓度、具有选择性毒力4、不良反应1）过敏反应：①过敏性休克；②溶血性贫血；③血清病、药物热；④未分型的过敏反应：临床主要表现为皮疹、血管神经性水肿、固定性红斑、重症红斑等，如青霉素类、四环素类、链霉素及林可霉素等。

2）毒性反应：神经系统毒性反应、耳毒性、肾毒性、肝脏毒性、血液系统方面毒性、免疫系统毒性、其次还有胃肠道毒性、心脏毒性反应等，导致患者发生胃肠道反应、心律失常、心肌损害等3）特异质反应：4）二重感染5、合理应用1）对症用药2）剂量及疗程3）预防性用药4）联合应用6、滥用危害1）细菌抗药性超级耐药菌”的出现使人类的健康又一次受到了严重的威胁。