第五章内酰胺类抗生素

抗生素(Antibiotics)•抗生素是某些微生物的代谢产物或合成的类似物，在小剂量的情况下能抑制微生物的生长和存活，而对宿主不会产生严重的毒性。

•在临床应用上，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。

•除了抗感染的作用外，某些抗生素，还具有抗肿瘤活性，用于肿瘤的化学治疗；•有些抗生素还具有免疫抑制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、畜牧和食品工业方面。

β-内酰胺抗生素四环素类抗生素氨基糖甙类抗生素大环内酯类抗生素抗生素 结构分类第一节β-内酰胺抗生素(β-Lactam Antibiotics)β-内酰胺抗生素的结构特征由四个原子环组成的β-内酰胺环青霉素类(Penicillins)头孢菌素类(Cephalosporins)N SHXACOOHRCONHOCephalosporinsX = H- or CH 3COO-34567812碳青霉烯(Carbapenem)N O 1234 567 Carbapenem青霉烯(Penem)NS O1234567Penem氧青霉烷(Oxypenam)N OO1234567Oxypenam单环的β-内酰胺(Monobactam)N O1234Monobactam青霉素(Benzylpenicillin)NHOS HO OH H N H OPenicillins类化合物的化学性质β-内酰胺环和五元的氢化噻唑环骈合而成，二个环的张力都比较大β-内酰胺环中羰基和氮原子的孤对电子不能共轭，易受到亲核性或亲电性试剂的进攻如β-内酰胺酶)的作用下 NHO S HO OH H NH O NH O S H O OH H N H H OOH-CO 2NH O SOH H N H HO HgCl 2NH O CHO COOH SH NH 2OH - or Enzyme Penicillonic Acid Penilloic AcidPenilloaldehyde +Penicillamine如β-内酰胺酶)的作用下NHO S HO OH H NH O如β-内酰胺酶)的作用下NHO S HOOH H N H O OH - or EnzymeBenzylpenicillin 遇到胺和醇时NHOS HO OH H N H O NHOS HO OHH N H H ONHOS HO OHH N H H O NHR ORRNH2ROHAmide of Penicilloic AcidEster of Penicilloic AcidBenzylpenicillin 在酸性条件下NHO S HO OH H NH O NH O S OH H N H H O NH OCHONH O CHO HOOC -CO 2Penilloic Acid Penilloaldehyde +H + or HgCl 2Penaldic Acd在稀酸溶液中(pH 4.0)室温条件下NHOS HO OHH N H O H+H +N S OHH N H H O SOH N H O O O N Penillic AcidH +pH=4.0HOOC NHO CHO COOH SH NH 2Penilloaldehyde +Penicillamineβ-内酰胺抗生素的过敏反应严重时会导致死亡外源性过敏原内源性过敏原Benzylpenicillin的过敏原青霉噻唑基Penicillins类抗生素之间能发生强烈的交叉过敏反应β-内酰胺抗生素的作用机制细菌细胞壁的结构细菌细胞壁的合成耐青霉素酶的半合成青霉素耐酸的半合成青霉素广谱的半合成青霉素耐酸的半合成青霉素NHOS H OOH H NH ORPhenethillin R = C 6H 5OCH(CH 3)-Propicillin R = C 6H 5OCH(C 2H 5)-Azidocillin R = C 6H 5OCH(N 3)-耐青霉素酶的半合成青霉素N HOSH OOH HNH ONO耐酶半合成青霉素的设计原理较大的空间位阻，阻止了化合物与酶活性中心的结合限制酰胺侧链R与羧基间的单键旋转降低了Penicillin分子与酶活性中心作用的适应性苯唑西林钠的研究•Oxacillin甲氧西林和苯唑西林结构比较NHOSHOOHHNH ONONHOS H OOHHNHOOCH 3OCH 3NHOSH OOHH NH ON ONONOOHSOHN HHOpH 3.8, Cu +(Rearrangement)Oxacillin 在弱酸条件，微量铜离子的催化下，发生分子重排，生成苯唑青霉烯酸。

β-内酰胺类抗生素第五章β-内酰胺类抗生素Ⅰ本章考试大纲Ⅱ考试大纲精解一、青霉素类抗生素（一）天然青霉素青霉素G（苄青霉素）【药动学】口服易被胃酸破坏，吸收极少；肌肉注射吸收快而全，分布于细胞外液，脑膜炎时可透入脑脊液；由肾小管主动分泌而排泄，此过程受丙磺舒影响。

【作用机制】β-内酰胺环与抗菌活性有关，而噻唑环与过敏反应有关。

青霉素与青霉素结合蛋白（PBPs）结合后，青霉素的β-内酰胺环抑制PBPs中转肽酶的交叉联结反应，阻碍细胞壁黏肽生成，使细胞壁缺损。

另外，青霉素还可增加细菌的自溶酶活性，从而使细菌体破裂死亡。

属繁殖期杀菌剂。

【抗菌作用】主要对敏感的G+菌、G-球菌、螺旋体具有强大的杀菌作用。

对阿米巴、立克次体、真菌及病毒完全无效。

【临床应用】主要用于敏感的各种球菌、G+杆菌及螺旋体所致的各种感染。

【不良反应】①局部刺激症状。

②过敏反应：为青霉素最常见的不良反应，青霉素及其降解产物都是小分子化合物，单独存在时不引起免疫反应，但与蛋白质结合后形成完全抗原。

③赫氏反应：治疗梅毒和螺旋体病时可能发生。

（二）半合成青霉素1.耐酸青霉素类：如青霉素V，耐酸，可口服。

2.耐酶青霉素类：主要用于耐青霉素的金黄色葡萄球菌感染，但对其他细菌的作用弱。

以苯唑西林、氯唑西林、双氯西林等为代表，它们耐酶又耐酸，可口服。

3.氨苄西林类：主要包括氨苄西林、阿莫西林、匹氨西林等。

能透过G-杆菌细胞壁进入细胞膜，破坏黏肽合成，广谱，对G-杆菌也有杀灭作用。

耐酸，可口服，但不耐酶，对耐药金黄色葡萄球菌无效，对绿脓杆菌无效。

合用β-内酰胺酶抑制剂如克拉维酸或舒巴坦可显著扩大其抗菌谱。

4.抗铜绿假单孢菌广谱青霉素类：包括羧基青霉素类（羧苄西林、替卡西林等）、磺基青霉素（磺苄西林）及脲基青霉素类（呋苄西林、美洛西林等）。

前两者主要用于铜绿假单孢菌，变形杆菌和某些吲哚阳性杆菌等对氨基青霉素耐药的细菌引起的感染。

后者除对铜绿假单胞菌有效外，还对克雷伯菌有较好的疗效。

抗生素种类及作用和机制抗生素是一类用于治疗细菌感染的药物。

它们可以通过不同的作用机制杀死细菌或抑制其生长，从而帮助人体克服感染。

1. β-内酰胺类抗生素（β-lactam antibiotics）这类抗生素的作用机制是抑制细菌的细胞壁合成。

它们能够结合并抑制细菌细胞壁合成时关键酶类如青霉素结合蛋白（Penicillin Binding Proteins, PBPs），从而导致细菌细胞壁的合成和修复受阻，进而导致细菌死亡。

草地螺旋菌素（Penicillin G）、阿莫西林（Amoxicillin）和头孢菌素（Cephalosporins）都属于β-内酰胺类抗生素。

2. 大环内酯类抗生素（Macrolide antibiotics）这类抗生素通过抑制细菌的蛋白质合成来发挥作用。

它们能够与细菌的核糖体的50S亚基结合，阻止多肽链进一步合成，从而使细菌生长受阻并最终导致细菌死亡。

最常见的大环内酯类抗生素有红霉素（Erythromycin）、阿奇霉素（Azithromycin）和克拉霉素（Clarithromycin）。

3. 氨基糖苷类抗生素（Aminoglycoside antibiotics）这类抗生素通过抑制细菌蛋白质的合成来发挥作用。

它们通过与细菌的核糖体的30S亚基结合，阻止tRNA的结合并阻碍多肽链合成，从而导致细菌死亡。

氨基糖苷类抗生素包括庆大霉素（Gentamicin）、阿米卡星（Amikacin）和新霉素（Neomycin）等。

4. 喹诺酮类抗生素（Quinolone antibiotics）这类抗生素通过抑制细菌DNA的合成而发挥抗菌作用。

它们通过干扰DNA代谢酶如DNA II型拓扑异构酶和DNA IV型拓扑异构酶的正常功能，阻止DNA的超螺旋松弛，继而阻碍DNA复制和细菌的生长，最终导致细菌死亡。

常见的喹诺酮类抗生素有环丙沙星（Ciprofloxacin）、左氧氟沙星（Levofloxacin）和莫西沙星（Moxifloxacin）等。

内酰胺类抗生素内酰胺类抗生素是一类广泛应用于临床治疗的抗菌药物，它们的发现和研究对抗菌药物的开发和应用产生了重要作用。

本文将对内酰胺类抗生素的基本特征、抗菌机制以及广泛应用进行介绍。

基本特征内酰胺类抗生素是一类含有内酰胺环的β-内酰胺类抗生素，其包括过氧化氢酶抑制剂、磺胺剂、头孢菌素等。

它们的结构特征是由内酰胺环和侧链组成，内酰胺环通常是四元环或五元环，而侧链则根据不同的化学结构可分为各种类型。

内酰胺环是内酰胺类抗生素中发挥生物活性的结构要素之一，它们与靶菌细胞壁中的靶酶结合，从而发挥抗菌作用。

与其他类别的抗生素相比，内酰胺类抗生素的特征是：1) 它们的作用谱广泛；2) 抗菌效果较为显著；3) 安全性较高；4) 抗菌谱容易变化。

抗菌机制内酰胺类抗生素通过结合靶菌细胞壁中的靶酶，抑制该酶对靶菌细胞壁的合成。

这些靶酶通常是细菌细胞外壁的各种酶类，包括β-内酰胺酶、大肠杆菌脂肪酶、转移酶等。

通过结合这些靶酶，内酰胺类抗生素影响了靶菌细胞壁的合成，从而抑制了它们的生长和繁殖。

内酰胺类抗生素的抑菌作用是通过与靶菌细胞壁中的靶酶结合来发挥的。

它们的作用方式通常分为两类：1) 抑制细菌细胞壁的合成；2）破坏细菌细胞壁。

这两种作用方式都会影响到细菌细胞壁的结构和功能，从而抑制细菌的生长和繁殖。

应用范围内酰胺类抗生素在临床上被广泛应用。

它们可以治疗大多数革兰氏阳性菌和一些革兰氏阴性菌感染，包括结核分枝杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌等。

此外，内酰胺类抗生素还被用于手术和各种创伤感染的预防和治疗。

内酰胺类抗生素的不足之处是它们的抗菌谱容易变化，这让医生在使用这些药物时需要更加谨慎。

此外，由于最近多年社会公众对抗生素滥用和过度使用的关注度增加，医生也需要更加注意在用药时避免出现过度使用和滥用的情况，从而保障患者的健康。

内酰胺类抗生素是一类广泛应用于临床治疗的抗菌药物，它们具有广泛的抗菌作用谱和安全性较高等特征，在临床医学中被广泛应用。