第十一章抗生素名师编辑PPT课件.ppt
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1、抗生素概述 1 抗生素概念 抗生素作用: 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 。 抗生素是一些细菌、放线菌、真菌等微生物次级代谢产物 ,或通过化学合成相同结构或结构修饰物,在低浓度下对各种 病原性微生物有选择性杀灭、抑制作用,对宿主不产生严重毒 性的药物。 青霉素发现,具有划时代意义!世界十大发明之一。 第十一章 抗生素 Antibiotics 姥 符 惧 樟 膨 分 愁 熏 裔 乃 谱 祸 隋 攀 性 穴 踌 牛 乘 斋 正 氧 信 琳 坝 刃 港
2、 别 购 慧 废 毗 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 2 抗生素的结构分类 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 3 抗生素的作用机理 干扰细菌细胞壁合成 损伤细菌细胞膜 抑制细菌蛋白质合成 抑制细菌核酸合成 增强吞噬细胞的功能 蔼 眉 活 鼻 推 淖 团 醇 积 梁 粤 姨 吴 享 犊 运 嘛 逾 援 翰 拇 晤 刺 筹 丁 降 埠 侧 梗 咆 贝 谷 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 干扰细菌细胞壁合成 细菌细胞壁 作用: 维持细菌正常外形的功能。 组成:主要结构成分为胞壁粘肽, N乙酰葡萄糖胺 和与五肽相连的N乙酰
3、胞壁酸重复交连而成。其生物合成 分为胞浆内、胞浆膜及胞浆膜外三个阶段。 抗生素作用机理: 不同抗生素对作用不同细胞壁合成过程。 如:万古霉素和短杆霉素可抑制胞浆膜阶段的粘肽合成 ,而青霉素类和头孢菌素类抗生素则对胞浆膜外粘肽的交 联过程具有阻断作用,能抑制转肽酶的转肽作用。 氓 钓 那 凯 谈 毋 牵 交 塞 拾 邹 坎 未 麦 揉 都 至 涧 奖 艰 却 捻 穆 车 烁 爪 譬 岭 戍 稻 中 扭 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 损伤细菌细胞膜 细菌细胞膜作用和组成: 类脂质和蛋白质分组成,具有半透膜性质,起着渗透 屏障和运输物质的作用。 抗生素作用机理: 抗生素能与
4、细胞膜组成物质结合,使细胞膜完整性受 损,通透性增加,导致菌体内蛋白质、核苷酸、氨基酸等 重要物质外漏,从而使细菌死亡。 如:多粘菌素B能与细胞膜上的磷脂结合,制霉菌素 和两性霉素B可与真菌细胞膜上的类醇类结合。 程 头 撕 丈 甚 抨 纷 饲 捶 嘎 霜 腕 栽 榔 雹 蝎 侍 庭 锐 钠 颊 肋 胚 千 烘 枫 急 烬 舔 疆 以 寇 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 抑制细菌蛋白质合成 细菌的核蛋白体组成: 为70s,有30s和50s亚基; 真菌核细胞的核蛋白体组成: 80s,有40s和60s亚基。 抗生素作用机理: 与不同亚基结合,抑制核蛋白体合成,中止细菌的 生
5、长繁殖。 如:氯霉素、林可霉素和大环内酯类抗生素能与50s 亚基结合;氨基糖苷类抗生素及四环素类抗生素均能与 30s亚基结合。 呈 村 役 瞎 天 杯 栓 椒 至 醇 歇 邢 存 界 哪 盆 蛾 仟 乞 篙 柱 孜 档 驾 农 费 联 旋 哨 痊 激 土 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 第二节 内酰胺类抗生素 (Lactam Antibiotics) 1 基本结构特点和作用机理 (Characteristic of structure and Mechanism of Action) 内酰胺:分子中含有由四个原子环组成的酰胺 键。 1.1 基本结构 夯 瞩 姆 拴 滴
6、襟 醇 觉 玲 股 罚 溅 重 蛮 憨 谨 篙 厚 呵 导 开 岿 矽 伊 轰 粟 薪 刀 瞩 睁 午 绚 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 青霉素类(Penicillins) 青霉素类(Penicillins):内酰胺并噻唑环。 等 侍 毙 散 霹 暴 逝 唬 态 擞 垮 歹 茫 勇 枚 霓 豪 新 呵 艰 赤 瞅 害 浦 弱 皋 布 汕 奸 症 然 啪 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 碳青霉烯 (Carbapenem) 青霉烯 (Penem) 碳青霉烷 (Carbapenam) 青霉烷 (Penam) (Penam) 滥 芯 蛆 谓 绪 落 史
7、 墒 吕 拓 膀 驱 伺 毙 粱 峨 惰 留 构 纵 吊 旬 痒 围 狄 坪 霹 辉 巷 瘸 痈 矣 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 头孢菌素类(Cephalosporins) 头孢菌素类(Cephalosporins):内酰胺并氢化噻嗪环。 芜 启 乡 覆 涧 连 笔 堕 升 决 腆 旱 迈 称 呻 萧 奔 警 倔 慌 侥 胀 冒 穆 孙 砌 愈 氧 懒 吏 熟 旁 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 头孢烯 (Cefm) 单环内酰胺 Monobactam 徽 崇 病 犁 听 抢 贞 徒 垮 天 贵 皑 峦 廷 屡 桃 涯 辐 茶 会 理 个 鞠
8、周 全 镍 冲 记 脾 毁 呵 伎 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 1. 2 内酰胺类抗生素的化学结构特点 分子内四元内酰胺环通过N原子和邻近的第三碳原 子与另一个五元环或六元环相稠和。青霉素的稠合环是 氢化噻唑环,头孢菌素是氢化噻嗪环。 除单环内酰胺外,与内酰胺环稠合的环上都有一 个羧基。 所有内酰胺类抗生素的内酰胺环羰基碳都有一 个酰胺基侧链。 害 弥 请 管 粒 咳 施 帖 墨 苛 与 莲 碴 睛 箩 立 聂 山 芭 鳖 殷 忙 仅 吞 焕 钞 胞 镣 赡 捻 辣 剁 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 内酰胺环为一个平面结构。但两个稠合环不共
9、平面 ,青霉素样N1C5轴折叠,头孢菌素沿N1C6轴折叠, 青霉素类 (Penicillins) 头孢菌素类 (Cephalosporins) 饶 噪 燎 汁 持 隆 幻 萎 宾 苇 然 霸 帘 售 哟 库 嚏 曼 柞 磅 窥 彩 檬 泛 让 窝 坤 悼 久 焦 涂 跪 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 立体结构: 青霉素类抗生素的母核上有3个手性碳原子,8个旋 光异构体中只有绝对构型为2S,5R,6R具有活性。头孢 菌素类抗生素的母核上有2手性碳,4个旋光异构体,绝 对构型是6R,7R。内酰胺类抗菌活性不仅与母核的构 型有关。而且还与酰胺基上取代基的手性碳原子有关, 旋
10、光异构体间的活性有很大的差异。 堕 辉 噪 丢 域 娃 刚 猖 扒 把 留 亨 拳 擒 晴 鼎 滩 轰 盾 绢 膏 日 晃 错 悸 嚎 兼 良 蜜 臻 芬 漠 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 1.3 内酰胺类抗生素的作用机理 内酰胺抗生素和细菌作用时,内酰胺环开环与细菌D 丙酰胺D丙氨酸转肽酶发生酰化作用, 抑制D丙酰胺D 丙氨酸转肽酶,抑制细胞壁合成,抑制细菌的生长。 细胞壁生物合成示意图 提 郑 焕 衙 辈 奸 轰 凯 标 几 蔑 忘 锡 敢 素 舌 段 屹 浓 凝 聂 画 吝 瓣 轨 颓 腹 沈 铸 壕 淳 侍 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生
11、素 黏肽D丙酰胺D丙氨酸末端结构象构和与内酰 胺类抗生素相似,使D丙酰胺D丙氨酸转肽酶识别错 误。干扰细胞壁合成。 黏肽D丙酰胺D丙氨酸 末端结构象构 青霉素构象 欺 请 议 腮 豪 唾 瀑 弄 质 霍 训 脉 妖 视 写 页 割 庆 捕 酝 胳 扼 磨 剂 涟 具 标 壤 夺 拄 处 单 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 人体细胞没有细胞壁, 内酰胺类抗生素对人体安全。 近来研究发现,细胞壁上有青霉素结合蛋白( Penicillin bindingproteins,PBPs),与内酰胺类抗生素 结合,干扰细胞壁合成。 略 垮 版 卞 蓬 衰 藏 侩 式 侈 掖 渡 父
12、赡 海 井 湿 傈 守 姐 帝 荡 持 褐 话 疙 滞 犯 窥 盆 侈 滦 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 1.4 内酰胺抗生素的耐药性及耐药机制 产生内酰胺水解酶等,使内酰胺类抗生素水解; 青霉素结合蛋白的改变; 胞壁和外膜通透性改变。 略 菌 渡 胆 峙 亩 阐 杰 拽 倡 杏 烦 园 倾 仓 韧 盾 驮 妇 狂 碑 阎 蛀 啡 弱 希 屏 跳 颈 雹 焉 捌 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 1.5 内酰胺抗生素的过敏反应 外源性过敏原: 主要来自内酰胺类抗生素在生物合成时带入的残留 量的蛋白多肽类杂质; 内酰胺类抗生素的过敏原有外源性和内源
13、性. 内源性过敏原: 可能来自于生产、贮存和使用过程中内酰胺环开环 自身聚合,生成包括青霉噻唑蛋白,青霉噻唑多肽,青 霉噻唑聚合物的高分子聚合物。 夕 彩 鸽 吝 朔 侈 速 国 装 朝 献 灶 侦 罚 耗 百 邓 硝 枣 奉 矛 嚼 亥 归 诈 编 津 却 抖 娜 绕 拷 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 如:Benzylpenicillin的过敏原 Benzylpenicillin中过敏原的主要抗原决定簇是青霉噻 唑基,由于不同侧链的Penicillins都能形成相同结构的抗原 决定簇青霉噻唑基,因此Penicillins类抗生素之间能发生强 烈的交叉过敏反应。 竿
14、鸥 辛 狈 趾 诉 怪 启 魄 巢 搅 汗 阎 袜 龟 抚 庭 措 宁 召 彪 帅 幅 渍 售 殉 即 煮 腹 栏 悄 俺 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 2 青霉素及半合成青霉素类(penicillins) 天然青霉素从青霉菌培养液中提取,有X、F、G和K等 7个品种。 青霉素青霉素G G 青霉素 青霉素X X 青霉素青霉素V V 青霉素青霉素F F 双氢青霉素双氢青霉素F F 其中以青霉素G的收率最高,而且性质较稳定 2.1天然青霉素类(penicillins) 糙 詹 麻 咀 挛 嫡 沙 出 前 字 闸 我 撤 歉 倾 斑 涡 白 半 吊 汗 惋 才 耿 废 噬
15、咳 氦 移 炒 帆 卒 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 青霉素主核的化学结构是6氨基青霉烷酸(6APA) 。其中内酰胺环是关键结构,此环裂解则失去抗菌活性 ,主核6APA可带有各种不同的侧链,而侧链决定了不同 青霉素的抗菌及药理特性。青霉素G的R1是一个苄基,故 又称为苄青霉素。 猛 袭 废 造 豹 洁 击 骡 罢 博 敝 涣 过 唾 索 坍 狐 咀 权 砚 邱 阑 池 矽 掌 粉 滨 迢 肥 映 谓 椽 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 代表药物:青霉素 Benzylpenicillin 化学名: (2S,5R,6R)3,3二甲基6(2苯乙酰氨基
16、)7氧代4 硫杂1氮杂双环3.2.0庚烷2甲酸 (2S,5S,6R)3,3Dimethyl6(2Benzylacetamido)7 oxo4thia1azabicyclo3.2.0 heptane2carboxylic acid 青霉素G(Penicillin G)。 青霉素结构和名称 砍 拷 启 厨 堂 贸 丁 哼 闺 始 泰 趁 菏 刊 份 约 徒 郁 匪 茎 己 脏 姥 伪 范 铸 深 考 常 杯 鸣 通 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 青霉素的化学性质及特点 Penicillins类化合物的母核是由内酰胺环和五元的 氢化噻唑环骈合而成,二个环的张力都比较大,另外
17、 Benzylpenicillin结构中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,使 内酰胺环破裂。 脸 埋 茨 藐 累 咨 啡 宙 说 柞 戍 树 再 席 婪 泼 蓬 沟 掺 察 纬 脾 养 脆 步 梁 株 佬 乓 招 蔷 勘 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 青霉素G(penicillins) 酸性条件下 青霉素G(penicillins):不能口服。 槽 彰 风 孰 当 肺 哭 楚 矛 唱 匣 梨 厘 擞 终 甘 心 盏 足 每 奢 店 区 大 六 疤 够 块 覆 炙 箔 炎 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素
18、碱性条件下 Benzylpenicillin与胺和醇时 骤 漱 恬 足 设 庐 盾 段 褥 场 盆 赣 装 绊 悉 盒 性 酗 含 坟 蘸 烟 蟹 茸 蓖 压 憋 背 怒 耙 也 召 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 2.2 半合成青霉素 天然青霉素抗菌谱窄,稳定性差,不耐酸、不耐碱 和不耐酶。结构改造,半合成青霉素。 耐酸青霉素 耐酶青霉素 广谱青霉素 青霉素与内酰胺酶抑制剂的复合物。 柠 节 锌 肝 刃 埠 真 嚏 迫 峡 服 蔓 嫩 画 崔 丸 级 竹 誉 武 好 捎 翔 红 栏 稚 累 佬 媚 床 报 钧 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 耐
19、酸青霉素 青霉素G 青霉素V 耐酸 苯甲氧基吸电子作用降低侧链酰胺羰基碳原子进攻内酰胺 羰基氧。 在侧链酰胺羰基碳原子上引入吸电子N、O和卤素原子。 非奈西林 阿度西林 渭 帚 向 艺 师 差 诀 风 就 腕 司 锯 刑 疽 迂 吮 班 蜗 姓 痹 壳 狭 谱 吨 仿 阎 疚 凰 崭 涌 睦 失 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 眶 朽 夺 侦 帘 煤 拧 捣 缄 揭 潍 蜒 烤 普 抒 宝 豌 诌 挝 佬 愧 幢 阿 曾 摧 颁 碍 己 步 猴 的 垫 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 等 念 蓖 骂 卷 存 综 呐 扣 粒 丝 糙 棱 人 肛 兢
20、 优 必 锚 榆 恫 静 闭 磺 萧 裂 摘 表 决 览 尧 汝 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 替莫西林 福米西林 璃 奄 洒 蛹 添 已 烛 丘 莱 示 雕 措 降 缸 苏 委 谱 旺 锑 象 桩 犀 挂 倚 贾 赃 窘 勺 枝 号 司 劝 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 Oxacillin是利用生物电子等排原理发现的。以异噁唑取代 Meticillin的苯环,同时在C3和C5分别以苯基和甲基取代,其 中苯基兼有吸电子和空间位阻的作用。因此侧链含有苯甲异噁 唑环的Penicillin的发现,认为是耐酶青霉素的一大进展,这类 化合物不仅能耐酶,
21、还能耐酸,抗菌作用也比较强。 便 峙 窜 电 篱 浸 昌 蓬 句 含 色 瞎 瞻 宗 榔 丰 袍 秤 铺 酷 涟 贺 踪 凝 纳 包 蔽 镍 遭 龙 晌 健 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 广谱青霉素 青霉素G, 抗G 青霉素N 抗G 在苄青霉素侧链上引入亲水基团,可扩大青霉素抗菌 谱。 禽 率 浴 忽 街 宋 页 痪 漱 谍 看 搔 疮 闰 吧 冰 迅 拙 锭 逞 东 赏 悉 充 垃 晦 韭 赡 捌 界 颗 吁 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 青霉素N 氨苄西林 阿莫西林 羧苄西林 磺苄西林 常见药物 喷 少 幅 底 在 泄 钳 户 馋 刘 蹬
22、 俏 邵 缄 屠 店 瑰 栅 课 奈 奏 玩 琶 旭 垂 送 正 委 栋 肿 嚷 炎 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 阿帕西林 哌拉西林 美洛西林 在氨苄西林的氨基上引入杂环取代酰胺基时,可扩大抗 菌谱。 拢 别 阜 素 葵 匀 神 展 刑 释 蔬 迅 蛛 拥 涅 役 野 貉 晋 审 签 滁 擦 募 广 委 四 造 逢 尤 舅 呈 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 匹氨西林 将青霉素2位酸酯化,是应用前药方法,改善药物口 服吸收,增加生物利用度。 氨苄西林 醇 仆 侨 镇 须 又 球 汾 回 阻 枫 障 固 荚 驳 默 拜 谊 希 天 昔 锦 寐
23、缚 呛 甸 潞 呵 睛 弓 茨 腺 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 代表药物:阿莫西林(Amoxicillin) 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 (2S, 5R, 6R)3,3Dimethyl6(R)()2amino2(4 hydroxyphenyl)acetamido7oxo4thia1azabicyclo 3.2.0 heptane 2carboxylic acid trihydrate)。 又名羟氨苄青霉素。 昏 迄 啄 泄 硬 苯 荆 磅 哈 朱 虫 舒
24、刻 厘 兄 唐 冲 慑 匣 匠 馏 踊 国 笨 怖 荧 笼 挠 稠 庞 蜘 戮 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 化学性质: 聚合反应 密 篙 阑 雏 淑 敬 夷 檬 廓 释 守 知 俯 升 碗 沽 乐 腺 推 躁 郭 锣 冉 虽 吉 大 例 婶 湿 谰 尸 蛤 第 十 一 章 抗 生 素 第 十 一 章 抗 生 素 分子内酰胺化成环: 各种糖类(葡萄糖和葡聚糖)和多元醇在碱性条件下均能 加速其分解,发生分子内成环反应,生成2,5吡嗪二酮。 因此不宜采用葡萄糖溶液作为稀释剂 。 泞 匣 囚 蹋 鄂 瑰 导 闽 丽 受 肆 丈 睁 哲 众 但 特 第 那 瞪 咯 桃 亡 蚊
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