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抗生素作用原理
抗生素作用原理是通过干扰细菌的生长、复制和代谢,以及破坏其细胞壁和膜的结构,来抑制或杀死细菌的药物。
以下是抗生素作用的几个主要原理:
1. 抑制蛋白质合成:抗生素可以靶向细菌的核糖体,干扰蛋白质的合成过程。
细菌的生存和繁殖都依赖于蛋白质的合成,因此这种干扰会使细菌无法正常生长和复制。
2. 干扰核酸合成:有些抗生素可以抑制细菌的DNA或RNA 的合成,从而破坏细菌的基因信息传递和表达。
这使得细菌无法进行正常的遗传变异和适应环境的能力,从而导致其死亡。
3. 破坏细胞壁和膜:细菌的细胞壁和膜对其存活和稳定起着关键作用。
一些抗生素可以干扰细菌细胞壁的合成,导致其变脆弱和易受损。
还有些抗生素可以破坏细菌细胞膜的完整性,使其内部物质外漏,最终导致细菌死亡。
4. 干扰代谢途径:抗生素可以干扰细菌的关键代谢途径,如葡萄糖代谢、核酸代谢和脂类代谢等。
这些干扰会导致细菌无法正常获得能量和营养物质,从而无法生存和繁殖。
总之,抗生素通过多个方式作用于细菌,干扰其生长、复制和代谢,以达到抑制和杀死细菌的效果。
这些不同的作用原理也为抗生素的选择和使用提供了多样化的策略。
抗生素的作用与原理抗生素是一类能够抑制或杀死病原微生物的药物。
它们在医学上被广泛应用于治疗细菌感染或预防细菌感染的疗程中。
抗生素的作用机制多种多样,常见的包括靶标抵制、细胞壁破坏、蛋白质合成抑制等。
本文将重点探讨抗生素的作用和原理。
一、抗生素的作用机制1. 靶标抵制(Target inhibition)抗生素可以通过抑制病原菌内特定的靶标来发挥作用,进而影响其正常生理功能。
例如,青霉素类抗生素能够干扰细菌的细胞壁生物合成,通过抑制细菌壁合成酶(穆雷因酶)从而导致细菌细胞壁的形成异常,最终导致细菌死亡。
2. 细胞壁破坏(Cell wall disruption)某些抗生素可以直接破坏细菌细胞壁的结构,使其无法维持正常的形态。
青霉素类抗生素、β-内酰胺类抗生素等能够通过抑制细菌细胞壁的合成或破坏细菌细胞壁的稳定性,造成其溶解和死亡。
3. 蛋白质合成抑制(Protein synthesis inhibition)部分抗生素能够抑制细菌的蛋白质合成。
例如,氨基糖苷类抗生素能够与细菌的核糖体结合,阻止其正常的蛋白质合成过程,从而导致细菌不能正常生长和繁殖,最终导致其死亡。
4. 核酸代谢抑制(Nucleic acid metabolism inhibition)一些抗生素通过干扰细菌的核酸代谢来发挥作用。
喹诺酮类抗生素通过抑制细菌DNA合成酶(DNA gyrase和topoisomerase IV)的活性,阻碍其DNA的复制和修复,从而导致细菌死亡。
二、抗生素的使用注意事项1. 合理使用抗生素抗生素的滥用和不合理使用容易导致微生物耐药性的产生。
在使用抗生素时,应严格按照医生的处方用药,不得随意停药或更改用药剂量。
同时,应尽量减少不必要的抗生素使用,例如对病毒感染、非细菌性感染无需使用抗生素。
2. 注意过敏反应部分人群对某些抗生素可能存在过敏反应,如药疹、过敏性休克等。
在使用抗生素前应告知医生过敏史,避免使用可能引发过敏的药物。
抗生素作用机制与抗性机理1. 抗生素的作用机制抗生素是一类能够抑制或杀死细菌、真菌和病毒的化合物,被广泛应用于临床治疗和预防感染疾病。
抗生素的作用主要通过以下几种机制实现:1.1 抑制细菌细胞壁合成许多抗生素如青霉素、头孢菌素等作用于细菌细胞壁,通过抑制横纹肽聚合酶(transpeptidase)等酶的活性,导致细菌无法形成完整的细胞壁,最终导致细菌死亡。
1.2 干扰蛋白质合成氨基糖苷类抗生素如链霉素、卡那霉素等能够干扰细菌核糖体的形成和功能,抑制蛋白质的合成,从而导致细菌生长受到限制甚至死亡。
1.3 干扰核酸合成喹诺酮类抗生素如氧氟沙星、环丙沙星等主要通过抑制DNA代谢酶(DNA gyrase)从而阻碍DNA复制和转录,达到抑制细菌增殖的效果。
1.4 破坏细胞膜结构聚合抑制类抗生素如利福平、万古霉素通过与细菌细胞膜结合,增加膜对离子和小分子物质通透性,导致细胞内外部环境失衡,最终致使细胞死亡。
2. 抗生素耐药机制与抗性机理尽管抗生素具有强大的杀菌和杀毒活性,但随着抗生素的大量使用和滥用,导致了许多微生物对抗生素产生了耐药性,甚至演变出多重耐药性。
这主要是由以下几种抗性机理所导致:2.1 模式改变与靶点变异许多耐药细菌通过改变药物靶点结构或功能(如转基因或表观转录调控)从而降低药物与靶点的亲和力来实现耐药。
核酸逆转录酶和肺炎链球菌蛋白D就是两个常见的例子。
2.2 药物降解或排泄增加部分耐药基因编码经典的注水泵或内外摄入系统,在此过程中将药物排出。
革兰氏阴性接收体TolC和金黄色葡萄球菌激酶就是反式转运系统常见例子。
2.3 药物靶点的过表达微生物在体内过度表达靶标志会降低药物对其产生的亲和力。
小板球菌PBP2’就是一个典型例子。
2.4 药物对ACE活力谱优化与不良代谢细菌在ACE中对药物的活力谱所产生适应。
虽然具有较低活力或不活化代谢途径并不能测试实践上所观察到﹐但这些避免了检测中得课程集体毒剂确保初步解释。
抗菌药物的作用机制主要是通过干扰病原体的生化代谢过程,影响其结构和功能,使其失去正常生长繁殖的能力而达到抑制或杀灭病原体的作用。
一、抑制细菌细胞壁的合成细菌细胞壁位于细胞浆膜之外,是人体细胞所不具有的。
它是维持细菌细胞外形完整的坚韧结构,它能适应多样的环境变化,并能与宿主相互作用。
细胞壁的主要成分为肽聚糖(peptidoglycan ),又称粘肽,它构成网状巨大分子包围着整个细菌。
革兰阳性菌细胞壁坚厚,肽聚糖含量大约50%〜80%,菌体内含有多种氨基酸、核苷酸、蛋白质、维生素、糖、无机离子及其它代谢物,故菌体内渗透压高。
革兰阴性菌细胞壁比较薄,肽聚糖仅占1%〜10%,类脂质较多,占60%以上,且胞浆内没有大量的营养物质与代谢物,故菌体内渗透压低。
革兰阴性菌细胞壁与阳性菌不同,在肽聚糖层外具有脂多糖,外膜及脂蛋白等特殊成分。
外膜在肽聚糖层的外侧,由磷脂、脂多糖及一组特异蛋白组成,它是阴性菌对外界的保护屏障。
革兰阴性菌的外膜能阻止penicillin 等抗生素、去污剂、胰蛋白酶与溶菌酶的进入,从而保护外膜内侧的肽聚糖。
青霉素类(penicillins )、头抱菌素类(cephalosporins )、磷霉素(fosfomycin )、环丝氨酸( cycloserine )、万古霉素(vancomycin )、杆菌肽(bacitracin )等通过抑制细胞壁的合成而发挥作用。
Penicillins 与cephalosporins 的化学结构相似,它们都属于伕内酰胺类抗生素,其作用机制之一是与青霉素结合蛋白(penicillin binding proteins ,PBPs)结合,抑制转肽作用,阻碍了肽聚糖的交叉联结,导致细菌细胞壁缺损,丧失屏障作用,使细菌细胞肿胀、变形、破裂而死亡。
二、改变胞浆膜的通透性多肽类抗生素如多粘菌素 E (polymyxins),含有多个阳离子极性基团和一个脂肪酸直链肽,其阳离子能与胞浆膜中的磷脂结合,使膜功能受损;抗真菌药物制霉菌素( nystatin )和两性霉素B (amphotericin )能选择性地与真菌胞浆膜中的麦角固醇结合,形成孔道,使膜通透性改变,细菌内的蛋白质、氨基酸、核苷酸等外漏,造成细菌死亡。
抗生素作用机理抗生素是一类能够抑制或杀死细菌、真菌或寄生虫的药物,广泛应用于临床医学中。
抗生素的作用机理主要与细菌细胞壁的合成、核酸和蛋白质的合成以及细菌细胞膜的功能有关。
首先,抗生素可以通过抑制细菌细胞壁的合成来起到杀菌作用。
细菌细胞壁是细菌体外环境与细菌细胞质之间的重要屏障,保护细菌免受外界环境的侵袭。
抗生素如青霉素、头孢菌素等作用于细菌的胞壁合成酶,阻碍了细菌细胞壁的形成,导致细菌失去了细胞壁的保护,水分积聚在细胞内部,最终导致细菌死亡。
其次,抗生素可干扰细菌的核酸和蛋白质合成,从而杀死细菌。
细菌的核酸和蛋白质合成是细菌生长和繁殖的关键步骤。
抗生素如氨基糖苷类、四环素类抗生素等可以与细菌核糖体结合,阻碍其正常的蛋白质合成,使细菌失去正常的代谢和生长能力,最终导致细菌死亡。
此外,抗生素还可以通过干扰细菌细胞膜的功能来发挥抗菌作用。
细菌细胞膜是细菌细胞内外环境之间的重要界面,维持细胞内部环境的稳定性。
抗生素如磷霉素、多粘菌素等可与细菌细胞膜结合,增加细菌细胞膜的通透性,导致细胞内外环境的交换紊乱,细菌细胞失去正常的功能,从而导致细菌死亡。
需要注意的是,抗生素的作用机理不同于抗病毒药物。
抗生素主要用于治疗细菌感染疾病,不能治疗病毒感染疾病。
病毒是不具备自身代谢功能的寄生体,其依赖于宿主细胞进行生长和繁殖。
因此,抗生素无法抑制病毒的生长和繁殖。
总结起来,抗生素通过不同的作用机制来抑制或杀灭细菌,从而起到治疗细菌感染疾病的作用。
抗生素的应用需要根据细菌的敏感性、病情严重程度等综合因素进行临床合理使用,以减少耐药菌株产生和副作用的发生。
同时,对于病毒感染等非细菌性感染疾病,抗生素的使用是无效甚至有害的,因此在药物治疗中需进行准确诊断和合理用药。
抗生素活动总结引言概述:抗生素是一类能够抑制或杀死细菌的药物,它们在医疗领域中起到了至关重要的作用。
本文将对抗生素的活动进行总结,包括其作用机制、分类、使用注意事项、耐药性问题以及未来发展方向。
一、抗生素的作用机制1.1 抑制细菌细胞壁的合成:某些抗生素如β-内酰胺类药物通过抑制细菌细胞壁的合成,导致细菌失去保护,最终死亡。
1.2 干扰细菌核酸的合成:青霉素类药物能够抑制细菌的DNA合成,使细菌无法进行正常的遗传物质复制,从而阻碍其生长和繁殖。
1.3 干扰细菌蛋白质的合成:氨基糖苷类抗生素能够与细菌的核糖体结合,阻止蛋白质的合成,导致细菌无法正常运作。
二、抗生素的分类2.1 根据作用范围分类:广谱抗生素能够对多种细菌产生作用,而狭谱抗生素只对特定类型的细菌有效。
2.2 根据化学结构分类:抗生素可以分为β-内酰胺类、青霉素类、四环素类、磺胺类等多个类别,每个类别具有不同的化学结构和作用机制。
2.3 根据来源分类:抗生素可以分为天然抗生素、半合成抗生素和全合成抗生素,根据其来源不同,其活性和药代动力学特性也有所差异。
三、抗生素的使用注意事项3.1 合理使用抗生素:抗生素的滥用和不当使用会导致耐药性的增加,因此在使用抗生素时应根据病原菌的敏感性进行选择,并遵循医生的建议。
3.2 注意过敏反应:某些人对抗生素可能存在过敏反应,如荨麻疹、呼吸困难等,因此在使用抗生素前应告知医生过敏史。
3.3 遵守用药规范:按照医生的建议进行用药,不可随意更改剂量或停药,以免产生不良反应或抗生素失效。
四、抗生素耐药性问题4.1 耐药基因的传播:细菌可以通过基因的水平转移来传递耐药基因,使得抗生素对其失去作用。
4.2 多重耐药问题:某些细菌可同时对多种抗生素产生耐药性,这对治疗感染疾病造成了极大的挑战。
4.3 抗生素滥用的影响:抗生素的滥用和不当使用是导致耐药性问题加剧的主要原因之一,需要加强对抗生素的合理使用教育。
五、抗生素的未来发展方向5.1 新型抗生素的研发:随着耐药性问题的日益严重,科学家们正在不断研发新型抗生素,以应对新型细菌感染。
抗生素的主要作用机制
抗生素是一类用于抑制或杀死细菌、真菌和寄生虫的药物。
它们在医学领域被广泛使用,可用于治疗多种感染性疾病。
抗生素的主要作用机制可以分为以下几种:
1. 阻断细菌细胞壁的合成
许多抗生素通过阻断细菌细胞壁的合成来发挥作用。
细菌
细胞壁是细菌生长和繁殖的重要结构,它能维持细菌的形态,并保护细菌不受外界的侵害。
一些抗生素如青霉素、头孢菌素等能够干扰细菌细胞壁的合成,导致细胞壁破裂,细菌最终死亡。
2. 阻断蛋白质合成
蛋白质是细胞内的主要构成物质,对于细胞的正常生长和
代谢至关重要。
某些抗生素如氨基糖苷类、大环内酯类等可以阻断细菌中蛋白质的合成,使细菌无法维持正常的代谢功能,最终导致细菌死亡。
3. 干扰核酸代谢
细菌需要不断合成新的核酸来维持细胞的正常功能。
某些
抗生素如氨基甘露醇、喹诺酮类等具有干扰细菌核酸代谢的能力,可以抑制细菌的DNA或RNA的合成,导致细菌的生长
和繁殖受到损害。
4. 刺激免疫系统
除了直接杀死细菌外,一些抗生素也能够通过刺激宿主的
免疫系统来增强机体对抗感染的能力。
这种作用机制使得抗生素在治疗感染性疾病时能够加速病原体的清除。
总结
抗生素通过多种作用机制发挥抑菌和杀菌作用,可以有效地治疗许多感染性疾病。
然而,抗生素的滥用和不当使用可能会导致细菌产生耐药性,因此在使用抗生素时应注意使用方法和剂量,以免对人类和动植物的健康造成影响。
抗生素的作用机制抗生素是一类能够杀灭或抑制细菌生长的药物,对于治疗细菌感染起着至关重要的作用。
自从20世纪初首次发现抗生素以来,它们已经成为医学领域的重要突破,拯救了许多生命。
抗生素的作用机制包括以下几个方面:1. 细菌细胞壁的合成抑制:抗生素中的一类称为β-内酰胺类抗生素,如青霉素和头孢菌素等,能够通过抑制细菌细胞壁的合成来发挥杀菌作用。
正常细菌细胞的壁是由多层薄而坚韧的纳酮酸聚集而成。
这些细菌由于在细胞壁内有青霉素酶酶的存在而能够抵抗青霉素的杀菌作用。
然而,对于没有青霉素酶酶的细菌,抗生素可以通过抑制其细胞壁的合成,导致细菌细胞壁膨胀并最终破裂,从而杀死细菌。
2. 核酸的合成抑制:某些抗生素如喹诺酮类抗生素,如氟喹诺酮和环丙沙星等,可以抑制细菌核酸的合成。
细菌依赖于自身合成DNA和RNA来维持其正常的生长和复制。
喹诺酮类抗生素通过抑制DNA旋转酶的活性,阻断了DNA螺旋结构的松弛和紧张。
这阻碍了细菌在复制过程中的DNA合成,从而使细菌无法正常生长和繁殖。
3. 蛋白质的合成抑制:抗生素中的一类称为氨基糖苷类抗生素,如链霉素和卡那霉素等,能够抑制细菌蛋白质的合成。
细菌蛋白质合成是维持其生长和代谢的重要过程。
氨基糖苷类抗生素能够与细菌的核糖体结合,阻碍氨基酸的聚合和蛋白质链的延伸,使细菌无法合成正常的蛋白质结构。
这导致细菌受损甚至死亡。
4. 细胞膜的功能破坏:某些抗生素如抗真菌抗生素多黏菌素B,能够通过破坏细菌细胞膜的完整性而发挥杀菌作用。
细菌细胞膜是保持细菌生存的重要环节,包裹并保护着细菌细胞内的重要物质。
多黏菌素B可以与细菌细胞膜中的脂质相互作用,导致细胞膜的紊乱和渗漏,最终导致细胞死亡。
综上所述,抗生素通过不同的作用机制对抗细菌感染的作用。
其机制包括抑制细菌细胞壁的合成、抑制核酸的合成、抑制蛋白质的合成以及破坏细菌细胞膜的功能。
这些作用机制的不同导致了不同类型的抗生素对不同种类的细菌具有不同的杀菌作用。
抗生素作用机理与分类 1.抗生素作用机理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(或其它高等动植物)没有”的机制进行杀伤,有5大类作用机理:阻碍细菌细胞壁的合成,导致细菌在低渗透压环境下膨胀破裂死亡,以这种方式作用的抗生素主要是β-内酰胺类抗生素。
哺乳动物的细胞没有细胞壁,不受这类药物的影响。
与细菌细胞膜相互作用,增强细菌细胞膜的通透性、打开膜上的离子通道,让细菌内部的有用物质漏出菌体或电解质平衡失调而死。
以这种方式作用的抗生素有多粘菌素和短杆菌肽等。
与细菌核糖体或其反应底物(如tRNA、mRNA)相互所用,抑制蛋白质的合成——这意味着细胞存活所必需的结构蛋白和酶不能被合成。
以这种方式作用的抗生素包括四环素类抗生素、大环内酯类抗生素、氨基糖苷类抗生素、氯霉素等。
阻碍细菌DNA的复制和转录,阻碍DNA复制将导致细菌细胞分裂繁殖受阻,阻碍DNA转录成mRNA则导致后续的mRNA翻译合成蛋白的过程受阻。
以这种方式作用的主要是人工合成的抗菌剂喹诺酮类(如氧氟沙星)。
影响叶酸代谢抑制细菌叶酸代谢过程中的二氢叶酸合成酶和二氢叶酸还原酶,妨碍叶酸代谢。
因为叶酸是合成核酸的前体物质,叶酸缺乏导致核酸合成受阻,从而抑制细菌生长繁殖,主要是磺胺类和甲氧苄啶。
2.抗生素分类一、按化学结构分:(一)主要作用于革兰氏阳性菌(1)青霉素类青霉素G(卞青霉素)Penicillin G (Benzylpenicillin) 氨卞青霉素(安卞西林.安比西林)Ampicillin (Ampicine) 羟氨卞青霉素(阿莫西林)Amoxicillin 羧卞青霉素(卡比西林)Amoxicillin (2)头孢菌素(先锋霉素)类头孢氨卞(先锋霉素IV)Cefalexin (Cephalexin) 头孢羟氨卞Cefadroxil (3)大环内酯类红霉素Erythromycin 罗红霉素泰乐菌素替米考星阿奇霉素北里霉素螺旋霉素(4)林可胺(洁霉素)类林可霉素(洁霉素)Lincomycin 氯林可霉素(克林霉素. 氯洁霉素. 克林达霉素)Clindamycin(Clinimycin)(5)其它杆菌Bacitracin 新生霉素Novobiocin 那西肽恩拉霉素(二)主要作用于革兰氏阴性(1)氨基糖甘类链霉素Streptomycin 庆大霉素(艮他霉素)Gentamicin (Gentamycin) 新霉素Neomycin 卡那霉素Kanamycin 丁胺卡那霉素(阿米卡星)Amikacin 壮观霉素(大观霉素. 奇霉素. 奇放线菌素)Spectinomycin (Actinospectacin) 妥布霉素Tobramycin 核糖霉素(维他霉素. 维生霉素)Ribostamycin(Vistamycin) 安普霉素(2)多粘菌素类多粘菌素B Polymyxcin B 多粘菌素E(粘菌素. 抗敌素)Polymyxcin E (Colistin) (三)广谱抗生素(1)四环素类土霉素(氧四环素)Oxytetramycin(Oxytetracycline) 四环素Tetracline 金霉素(氯四环素)Aureomycin(Chlortetrcycline) 强力霉素(多西还素. 脱氧土霉素)Doxycycline (Deoxyoxytetracycline) 米诺环素(2)氯霉素类氯霉素(左霉素)Chloramphenicol (Chloromycetin) 甲枫霉素(硫霉素)Thiamphenicol 氟甲枫霉素(氟苯尼考)(Florfenicol) (四)主要作用于霉形体泰牧霉素(泰妙灵. 支原净)Tiamulin (Tiamutin) 泰乐菌素(泰农) Tylosin 北里霉素(柱晶白霉素. 吉他霉素)Kitasamycin (Leucomycin, Kitamycin) (五)合成抗菌药物(1)氟奎诺酮类诺氟沙星(氟派酸) Norfloxacin 培氟沙星(甲氟派酸) Pefloxacin 罗美沙星(洛美沙星) Lomefloxacin 氧氟沙星(氟秦酸. 奥复欣) Ofloxacin 环丙沙星(环丙氟派酸) Ciprofloxacin 恩诺沙星(乙基环丙沙星. 乙基环丙氟派酸) Enrofloxacin 沙拉沙星(福乐星) Sarafloxacin 达诺沙星(丹乐星. 达氟沙星. 单诺沙星) Danofloxacin 马波沙星(麻波沙星) Marbofloxacin 二、按作用机理分:(一)、作用于细胞壁:?内先胺类磷霉素类万古霉素(二)、作用于细胞膜:多粘菌素杆菌太制霉菌素(三)、作用于蛋白质合成:四环素类大环内酯类氯霉素类林可胺类氨基糖代类(四)、抑制DNA合成:奎诺酮类利福平甲硝唑夫喃类(五)、影响叶酸合成:磺胺类TMP 三、按作用时机分:(一)、繁殖期杀菌剂:青霉素类头孢菌素类氟喹诺酮类(二)、静止期杀菌剂:多粘菌素氨基糖甘类氟喹诺酮类(三)、快效抑菌剂:四环素类氯霉素类大环内酯类林可胺类(四)、慢效抑菌剂:磺胺类。
抗生素的作用与机制抗生素是一类广泛应用于医疗领域的药物,主要用于治疗由细菌感染引起的疾病。
它们通过干扰细菌的生长和复制过程,发挥治疗作用。
以下将详细探讨抗生素的作用与机制,帮助读者更好地了解这一重要的药物类别。
一、抗生素的作用机制抗生素对细菌的治疗作用主要通过以下几个方面实现:1. 阻断细菌细胞壁的合成:细菌细胞壁是细菌生存和繁殖的重要结构。
抗生素例如青霉素、头孢菌素等通过抑制细菌细胞壁合成酶的活性,阻断细菌细胞壁的形成和维持,导致细菌失去细胞壁保护,最终死亡。
2. 干扰细菌核酸(DNA或RNA)的合成:抗生素如利福霉素、环丙沙星等可以与细菌DNA或RNA结合,阻碍其复制和转录过程,从而破坏细菌的遗传物质合成,导致细菌死亡。
3. 干扰细菌蛋白质的合成:细菌蛋白质合成是细菌生命活动的重要过程之一。
抗生素诸如氨苄西林、氯霉素等通过影响细菌核糖体,抑制蛋白质合成过程,使细菌无法正常生长和繁殖。
4. 干扰细菌代谢途径:细菌通过吸收、转运和代谢营养物质维持生存。
某些抗生素如磺胺类药物、氨基糖苷类药物等能够干扰细菌的代谢途径,如干扰细菌酶的活性,阻断ATP(三磷酸腺苷)的合成,从而破坏细菌细胞内环境,导致细菌死亡。
二、抗生素的分类与临床应用根据其不同的结构和作用机制,抗生素可以分为以下几类:1. β-内酰胺类抗生素:如青霉素、头孢菌素等。
这类抗生素主要通过抑制细菌细胞壁合成酶,使细菌细胞壁破裂,最终导致细菌死亡。
广泛应用于临床上治疗多种细菌感染。
2. 氨基糖苷类抗生素:如庆大霉素、阿米卡星等。
这类抗生素主要通过抑制细菌蛋白质合成,阻断细菌的生长和繁殖。
临床上常用于治疗严重的革兰阴性菌感染。
3. 大环内酯类抗生素:如红霉素、克拉霉素等。
这类抗生素主要通过抑制细菌蛋白质合成,阻断细菌细胞壁的合成,从而发挥治疗作用。
常用于治疗呼吸道和皮肤软组织感染。
4. DNA或RNA拓扑异构酶抑制剂:如喹诺酮类抗生素(如诺氟沙星、左氧氟沙星)。
专业课件 1抗菌药物的作用机制主要是通过干扰病原体的生化代谢过程,影响其结构和功能,使其失去正常生长繁殖的能力而达到抑制或杀灭病原体的作用。
一、抑制细菌细胞壁的合成细菌细胞壁位于细胞浆膜之外,是人体细胞所不具有的。
它是维持细菌细胞外形完整的坚韧结构,它能适应多样的环境变化,并能与宿主相互作用。
细胞壁的主要成分为肽聚糖(peptidoglycan ),又称粘肽,它构成网状巨大分子包围着整个细菌。
革兰阳性菌细胞壁坚厚,肽聚糖含量大约50%~80%,菌体内含有多种氨基酸、核苷酸、蛋白质、维生素、糖、无机离子及其它代谢物,故菌体内渗透压高。
革兰阴性菌细胞壁比较薄,肽聚糖仅占1%~10%,类脂质较多,占60%以上,且胞浆内没有大量的营养物质与代谢物,故菌体内渗透压低。
革兰阴性菌细胞壁与阳性菌不同,在肽聚糖层外具有脂多糖,外膜及脂蛋白等特殊成分。
外膜在肽聚糖层的外侧,由磷脂、脂多糖及一组特异蛋白组成,它是阴性菌对外界的保护屏障。
革兰阴性菌的外膜能阻止penicillin 等抗生素、去污剂、胰蛋白酶与溶菌酶的进入,从而保护外膜内侧的肽聚糖。
青霉素类(penicillins )、头孢菌素类(cephalosporins )、磷霉素(fosfomycin )、环丝氨酸(cycloserine )、万古霉素(vancomycin )、杆菌肽(bacitracin )等通过抑制细胞壁的合成而发挥作用。
Penicillins 与cephalosporins 的化学结构相似,它们都属于β-内酰胺类抗生素,其作用机制之一是与青霉素结合蛋白(penicillin binding proteins ,PBPs )结合,抑制转肽作用,阻碍了肽聚糖的交叉联结,导致细菌细胞壁缺损,丧失屏障作用,使细菌细胞肿胀、变形、破裂而死亡。
二、改变胞浆膜的通透性多肽类抗生素如多粘菌素E (polymyxins),含有多个阳离子极性基团和一个脂肪酸直链肽,其阳离子能与胞浆膜中的磷脂结合,使膜功能受损;抗真菌药物制霉菌素(nystatin )和两性霉素B (amphotericin )能选择性地与真菌胞浆膜中的麦角固醇结合,形成孔道,使膜通透性改变,细菌内的蛋白质、氨基酸、核苷酸等外漏,造成细菌死亡。
三、抑制蛋白质的合成细菌核糖体的沉降系数为70S ,可解离为50S 和30S 两个亚基,而人体细胞的核糖体的沉降系数为80S ,可解离为60S 和40S 两个亚基。
人体细胞的核糖体与细菌核糖体的生理、生化功能不同,因此,抗菌药物能选择性影响细菌蛋白质的合成而不影响人体细胞的功能。
细菌蛋白质的合成包括起始、肽链延伸及合成终止三阶段,在胞浆内通过核糖体循环完成。
抑制蛋白质合成的药物分别作用于细菌蛋白质合成的不同阶段:①起始阶段:氨基苷类(aminoglycosides )抗生素阻止30S 亚基和70S 亚基合成始动复合物的形成;②肽链延伸阶段:四环素类(tetracyclines )抗生素能与核糖体30S 亚基结合,阻止氨基酰tRNA 在30S 亚基A 位的结合,阻碍了肽链的形成,产生抑菌作用;③终止阶段:氨基苷类(aminoglycosides )抗生素阻止终止因子与A 位结合,使合成的肽链不能从核糖体释放出来,致使核糖体循环受阻,合成不正常无功能的肽链,因而具有杀菌作用。
四、影响核酸代谢喹诺酮类(quinolones )抑制DNA 回旋酶(gyrase),从而抑制细菌的DNA 复制和mRNA 的转录;利福平(rifampicin )特异性地抑制细菌DNA 依赖的RNA 多聚酶,阻碍mRNA 的合成;核酸类似物如抗病毒药物阿糖腺苷(vidarabine)、更昔洛韦(ganciclovir )等抑制病毒DNA 合成的酶,使病毒复制受阻,发挥抗病毒作用。
五、影响叶酸代谢细菌不能利用环境中的叶酸(folic acid ),而必须利用对氨苯甲酸和二氢蝶啶在二氢叶酸合成酶的作用下合成二氢叶酸,再经二氢叶酸还原酶的作用形成四氢叶酸,磺胺类(sulfonamides )和甲氧苄啶(trimethoprim )可分别抑制folacin 合成过程中的二氢叶酸合成酶和二氢叶酸还原酶,影响细菌体内的叶酸代谢,由于folacin 缺乏,细菌体内氨基酸、核苷酸的合成受阻,导致细菌生长繁殖不能进行。
抗结核药对氨基水杨酸(para-aminosalicylic )竞争二氢叶酸合成酶,抑制结核杆菌的生长繁殖。
Ж-2 β-内酰胺类抗生素β-内酰胺类(β-lactams)抗生素是临床上最常用的抗菌药物。
它们的化学结构中均含有β-内酰胺环,最为常用的是青霉素类(penicillins )和头孢菌素类(cephalosporins ),近年来还开发了一类非典型的β-内酰胺类抗生素,如碳青霉烯类(carbapenems )、头霉素类(cephamycin )、氧头孢烯类(oxacephems )及单环β-内酰胺类(monobactamic acid )。
它们的共同作用机制是抑制细菌细胞壁的肽聚糖合成,共同特点是除了对革兰阳性菌、阴性菌有作用外,还对部分厌氧菌有抗菌作用,具有抗菌活性强、毒性低、适应证广及临床疗效好专业课件 2等优点。
第一节 化学结构、机制及耐药性【化学结构】 青霉素类(penicillins ) 的主核为6-氨基青霉烷酸(subsituted 6—aminopenicillanic acid,6-APA);头孢菌素类(cephalosporins) 的主核是7-氨基头孢烷酸(substituted 7-aminocephalosporanic acid);单环β-内酰胺类(monobactam )的主核为被取代的3氨基- 4-甲基单环β-内酰胺类(substituted3-amino-4-methyl-monobactamic acid ),代表药物是氨曲南 (aztreonam);另外还有碳青霉烯类(carbapenem),代表药物是亚胺培南(imipenem)。
β-lactams 抗生素家族的核心结构,在每个化学结构中标有“B”的环是β-内酰胺环。
青霉素最易被细菌的酰胺酶和β-内酰胺酶在所示位点水解失活。
碳青霉烯的β-内酰胺环有一个不同的主体化学构象,使其对β-内酰胺酶稳定。
【抗菌作用机制】1. 抑制转肽酶活性 β-lactams 抗生素是通过干扰细菌细胞壁合成中的一个特殊步骤而显杀菌作用。
细胞壁是由复杂的多聚物--肽聚糖(peptidoglycan )构成,肽聚糖由多糖和多肽组成,多糖包含有可变氨基葡萄糖,氮乙酰葡萄糖胺和氮乙酰胞壁酸。
5个甘氨酸基的多肽和氮乙酰胞壁酸葡萄糖胺连接,肽链的末端是D-丙氨酰-D-丙氨酸。
青霉素结合蛋白(PBPs )具有转肽酶功能,催化转肽反应,使末端D-丙氨酸脱落并与邻近多肽形成交叉网状连结,从而使得细胞壁结构坚韧。
β-lactams 抗生素与天然D-丙氨酰-D-丙氨酸的结构相类似,它们可以和PBPs 活性位点通过共价键结合,转肽酶活性被抑制,从而阻止了肽聚糖的合成,导致细胞壁缺损,引起细菌细胞死亡。
2. 增加细菌胞壁自溶酶活性 β-lactams 抗生素使细菌裂解死亡最终是由于细胞壁自溶酶(cell wall autolytic enzyme )的活性,产生自溶或胞壁质水解。
自溶酶的活性可能与维持细菌细胞的正常功能与分裂有关。
另外有证据表明β-lactams 抗生素可取消自溶酶抑制物的作用。
【耐药性】 细菌对β-lactams 抗生素的耐药性在临床上非常普遍。
现已对其耐药性进行了大量的研究,并找到一些降低耐药性的新药。
其主要的耐药机制有以下几个方面:1. 生成β-内酰胺酶 (β-lactamase )这是最常见的耐药机制。
目前已发现的β-lactamase 超过100种,由金黄色葡萄球菌、嗜血杆菌和大肠杆菌产生的β-内酰胺酶,特异性高,只能水解penicillins 抗生素;另一些由铜绿假单胞菌和大肠杆菌产生的β-lactamase ,特异性相对较低,能水解penicillin 和cephalosporin ;carbapenems 对青霉素和头孢菌素酶虽然稳定,却能被含金属的β-内酰胺酶水解。
由于β-内酰胺酶在耐药性中的重要性,因此抑制此酶类,将克服细菌的耐药性并提高本类药物的疗效。
这是β-内酰胺酶抑制剂与β-lactams 抗生素组成复方成功应用于临床的理论依据,使β-内酰胺酶引起的耐药性得到部分的改善。
2. 药物对的PBPs 的亲和力降低细菌体存在多种PBPs ,它们在结构和功能上都不相同。
由于PBPs 的结构和功能的差异,产生所谓内源性耐药;有些原本对药物敏感的菌株由于产生与β-lactams 亲和力低的新的PBPs ,而获得耐药性。
也就是通过不同菌株间PBP 基因的同源重组,细菌可以获得对β-lactams 低亲和力的PBPs 。
从高度耐penicillin 的肺炎链球菌分离到的5个高分子量的PBPs 中,有4个通过同源重组而降低了对β-内酰胺类的亲和力。
耐penicillin 的链球菌是因其PBPs 被耐药肺炎链球菌的一个额外的高分子的PBP 所置换,而这个PBP 对所有的β-内酰胺类的亲和力都低。
3. 药物不能在作用部位达到有效浓度①孔道蛋白数量和质量的改变。
细菌外膜是许多抗生素不能穿透的屏障,但β-内酰胺类和亲水的抗生素可通过蛋白质在外膜形成的孔道(如OmpF 和OmpC )弥散进入。
在耐药的细菌中可见孔道数量减少和孔道变小,使药物难以达到作用部位。
外膜孔道的数量和大小在不同的革兰阴性菌是不同的。
②主动流出加强。
这是细菌固有耐药和多重耐药的重要机制之一。
目前已在研究抑制该系统的抗菌新药。
第二节 青霉素类抗生素青霉素类(penicillins )药物是目前临床上使用的最重要的一类抗生素(antibiotics )。
尽管第一个penicillin 问世之后,已经研制出大量的其他种类的抗菌药物,penicillins 仍然作为最主要的一类抗生素在广泛地使用着。
在penicillin 五核基础上改造而成的各种衍生物仍然在不断推出,而成为许多感染性疾病的首选药物。
Penicillins 的分类。
按照penicillins 的来源,可以分为天然penicillins 和半合成penicillins 两个大类。
后者又可以按照它们的抗菌谱、对青霉素酶(penicillinase)的耐药性以及是否可专业课件 3以口服(耐酸)等特性,再分为下列类型:①口服耐酸青霉素,如 penicillin V ; ②耐青霉素酶penicillins ,如甲氧西林(methicillin )、苯唑西林(oxacillin )、氯唑西林( cloxacillin)、双氯西林(dicloxacillin );③广谱penicillins ,如氨苄西林(ampicillin),阿莫西林(amoxicillin );④抗铜绿假单胞菌penicillins ,如羧苄西林(carbenicillin )、哌拉西林(piperacillin );⑤抗革兰阴性杆菌penicillins ,如美西林(mecillinam )、替莫西林(temocillin )。