氨基糖苷类抗生素
氨基糖苷类
目录
01
02 抗生素发展历程
03 作用机理与特点
04 不良反应
05 抗生素的给药方案
06 临床应用
氨基糖苷类抗生素(Aminoglycosides)是由氨基糖与氨基环醇通过氧桥连接而成的苷类抗生素。氨基糖苷 类抗生素是抑制蛋白质合成、为静止期杀菌性抗生素。其以抗需氧革兰阴性杆菌、假单胞菌属、结核菌属和葡萄 菌属为特点,由于氨基糖苷类抗生素在发挥抗菌作用时必须有氧参加,所以对厌氧菌无效。
浓度依赖性氨基糖苷类抗生素给药方案的选择:药效学取决于 PD和 PK相结合的浓度指标Cmax/MIC>8~12。 氨基糖苷给药方案选择1日1次疗法有利于Cmax/MIC>8~12,疗效高,防止耐药性的产生。氨基糖苷1日多次给药 (如8~12h给药1次)是在首次暴露效应之后恰好在“适应性耐药期”给药,不产生杀菌作用,反而强化适应性耐 药。适应性耐药2h开始6~16h耐药性最高,24h药效部分恢复。每日1次给药,耳、肾毒性≤多次给药,1次给药 消除加快,多次给药体内积累多。
作用机理与特点
早期发现氨基糖苷类药物是经直接作用于细菌30S核糖体亚单位、使细菌发生读码错误而最终导致细菌死亡 的。近年来更加深入的研究表明,此类药物是直接与30S核糖体亚单位的16S rRNA解码区的A部位结合的。虽然氨 基糖苷类药物的结合点都是16S rRNA的保守区域,但它们对原核和真核核糖体的作用并不相同。
氨基糖苷类抗生素(Aminoglycosides)是由氨基糖与氨基环醇通过氧桥连接而成的苷类抗生素。
抗生素发展历程
氨基糖苷类抗生素按其来源可分为两大类,一类是链霉菌产生的,一类由小单胞菌产生。
1.源自链霉菌的氨基糖苷类药物
1943年,从放线菌属灰链丝菌的培养液中提取到后用于治疗结核病的链霉素,此后继续发的新霉素(1949 年)、卡那霉素(1957年)以及用于治疗原虫感染的巴龙霉素(1965年)、抗铜绿假单胞菌活性较强的妥布霉素 (1970年)、广泛兽用的安普霉素(1970年)、用于轻度感染的核糖霉素(1970年)、用于治疗淋病的大观霉素 (1971年)和利维霉素(1972年)都是从链霉菌中提取的天然氨基糖苷类药物。
氨基糖苷类抗生素
卡那霉素 (kanamycin)
1. 由卡那链霉菌产生,肌内注射吸收迅速 2. 对多数革兰阴性菌和结核杆菌有效 3. 不良反应大,疗效不突出 4. 目前用于与其它抗结核药合用治疗对第一线
抗结核药物有耐药性的结核患者
阿米卡星(amikacin,丁胺卡那霉素)
1. 是抗菌谱最广的氨基糖苷类抗生素 2. 对肠道G-杆菌和铜绿假单胞菌所产生的多
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种钝化酶稳定 3. 是耐氨基糖苷类菌株所致感染的首选药物 4. 与β-内酰胺类抗生素联合-协同作用 5. 耳毒性、肾毒性低
妥布霉素(tobramycin)
1. 口服吸收差,肌内注射吸收迅速 2. 用于革兰阴性菌引起的感染 3. 对铜绿假单胞菌的作用是庆大霉素的2-5倍 4. 耳毒性、肾毒性低轻于庆大霉素
1. 对结核杆菌作用强,抗结核病的一线药物 2. 对土拉菌和鼠疫杆菌有较强的抗菌作用, 与四
环素合用是治疗鼠疫最有效手段 3. 最易引起变态反应,也可引起过敏性休克,
耳毒性常见,肾毒性少见
庆大霉素(gentamicin,1969)
1. 氨基糖苷类中治疗G-杆菌感染首选药 2. 最严重的不良反应是肾毒性;耳毒性以前庭
1. 产生修饰和灭活氨基糖苷类的钝化酶: 乙酰化酶、腺苷酰化酶和磷酸化酶
2. 膜通透性的改变 3. 靶位的修饰
临床应用
1. 敏感需氧革兰阴性杆菌所致严重感染: 呼吸道感染、泌尿道感染、皮肤软组织感 染、烧伤或创伤感染及骨关节感染 2. 联合用药治疗革兰阳性菌感染 3. 结核杆菌和非典型分枝杆菌感染 4. 其他
第37章 氨基糖苷类抗生素
氨基糖与氨基环醇以糖苷键相结合的碱基抗生素
天然 链霉菌-
链霉素 卡那霉素 妥布霉素 大观霉素 新霉素
氨基糖苷类抗生素
一.氨基苷类抗生素的共性
1.化学结构基本相似 碱性,易溶于水,性稳定
2.抗菌谱极相似 主要对革兰氏阴性菌有强抗菌活性,
在碱性中作用增强,静止期杀菌强
3 抗菌作用机制相同 (1)抑制蛋白质合成的多个环节
抑制核糖体70S亚基始动复合物的形成 选择性地与核糖体30S亚基上的靶蛋白结合, 造成A位歪曲,使mRNA密码错译 阻止肽链释放因子R进入A位,使已合成的 肽链不能释放 阻止70S解离,造成细菌体内核糖体耗竭, 循环受阻 (2)破坏细菌细胞膜,增加其通透性
和能量利用,导致Na+-K+ATP 功能障碍
比较:链霉素<妥布<奈替米星<庆大 C.避免与耳毒性和抗组胺药合用
耳毒性药物:万古霉素、高效利尿药、顺铂 抗组胺药:苯海拉明、美克洛嗪、布可立嗪
机理: 内耳淋巴液中药物浓度过高,损害内耳
柯氏器内、外毛细胞的糖代谢和能量利用, 导致内耳毛细胞的细胞膜钾钠离子泵障碍, 使毛细胞功能受损 预防:
氨基苷类抗生素 aminoglycosides
含氨基醇环与氨基糖分子,并由配糖键连接成苷 而得名
1 来自链霉菌
链霉素、新霉素、卡那霉素、妥布霉素、大观霉素
2 来自小单孢菌
庆大霉素、西索米星、小诺米星
3 人工半合成
阿米卡星、奈替米星
主要优点:
抗需氧G-杆菌活性强 PAE(抗生素的后效应)明显
主要缺点:
因“亚临床耳毒性”发生率高达10-20%, 故在早期耳鸣、眩晕时进行听力监测,并依 肾肌酐清除率及血浓度调节剂量。
(2)肾毒性 亲和力高 近曲小管上皮细胞
轻:肾小管肿胀 重:蛋白尿、管型尿、血尿
第07篇4.3 氨基糖苷类抗生素
预防 耳蜗听神经损伤
–
11
眩晕、耳鸣等先兆症状 – 耳鸣、听力减退和永久性耳聋 – “亚临床耳毒性” – neomycin>kanamycin>amikacin>gentamicin>tobramyc – 避免与其他有耳毒性药物合用 in >streptomycin
2.肾毒性
机制
– – –
外 膜
浆膜外间隙 内 膜 D 时间 PAE 氧依赖性抗生素跨膜转运系统
MIC
7
四、体内过程
吸收——极性较大,脂溶性小
– –
口服很难吸收,仅作肠道消毒用 全身给药多采用肌内注射,吸收迅速而完全 血浆蛋白结合率均较低 – 脑脊液中浓度低 细胞外液分布 肾皮质和内耳内、外淋巴液中浓度较高 经肾排泄,t1/2≈2~3 h,肾衰患者可延长
Km对结核杆菌有效 Amk是抗菌谱最广的氨基苷类药
突 -杆菌,铜绿杆菌所产灭活酶稳定 对肠道 G 出 优 同β-内酰胺类联用产生协同作用 点 可用于免疫缺陷病人
对钝化酶稳定;MRSA、MRSE
18
妥布霉素 tobramycin
最突出的特点
对肺炎杆菌、肠杆菌属、变形杆菌属作用强 对铜绿假单孢菌作用强大包苷类抗生素
aminoglycoside antibiotics
化学结构及理化特点
R1 HC NHR2 O O NH2 HO NH2 NH2 OH
极性大
苷元
O
NHCH 3 O
活性高
氨基糖 H3C
2
氧桥
OH
碱性
gentamicin
来源及代表药物
妥布霉素 tobramymin 链霉菌 链霉素 streptomymin 卡拉霉素 kanamymin 天然来源 庆大霉素 gentamicin 小单孢菌 阿司卡星 astromicin 阿米卡星 amikacin 奈替米星 netilmicin 半合成品 异帕米星 isepamicin 依替米星 etimicin
氨基糖甙类抗生素
氨基糖甙类抗生素氨基糖苷类抗生素(Aminoglycosides)是由氨基糖与氨基环醇通过氧桥连接而成的苷类抗生素。
有来自链霉菌的链霉素等、来自小单孢菌的庆大霉素等天然氨基糖苷类,还有阿米卡星等半合成氨基糖苷类。
虽然大多数抑制微生物蛋白质合成的抗生素为抑菌药,但氨基糖苷类抗生素却可起到杀菌作用,属静止期杀菌药。
氨基糖苷类抗生素可起到杀菌作用,属静止期杀菌药。
其杀菌作用具有如下特点:1.杀菌作用呈浓度依赖性。
2.仅对需氧菌有效,尤其对需氧革兰阴性杆菌的抗菌作用强。
3.具有明显的抗生素后效应。
4.具有首次接触效应。
5.在碱性环境中抗菌活性增强。
氨基糖苷类抗生素主要用于敏感需氧革兰阴性杆菌所致的全身感染。
虽然近年来有多种cephalosporins和quinolones药物在临床广泛应用,但由于氨基糖苷类抗生素对铜绿假单胞菌、肺炎杆菌、大肠杆菌等常见革兰阴性杆菌的PAE较长,所以,仍然被用于治疗需氧革兰阴性杆菌所致的严重感染,如脑膜炎、呼吸道、泌尿道、皮肤软组织、胃肠道、烧伤、创伤及骨关节感染等。
对于败血症、肺炎、脑膜炎等革兰阴性杆菌引起的严重感染,单独应用氨基糖苷类抗生素治疗时可能疗效不佳,此时需联合应用其他对革兰阴性杆菌具有强大抗菌活性的抗菌药,如广谱半合成penicillins、第三代cephalosporins(头孢菌素类)及quinolones等。
耳毒性耳毒性包括前庭功能障碍和耳蜗听神经损伤。
前庭功能障碍表现为头昏、视力减退、眼球震颤、眩晕、恶心、呕吐和共济失调,其发生率依次为新霉素(neomycin)>卡那霉素kanamycin>l链霉素streptomycin>奈替米星netilmicin、阿米卡星amikacin、庆大霉素gentamicin>妥布霉素tobramycin。
耳蜗听神经损伤表现为耳鸣、听力减退和永久性耳聋,其发生率依次为新霉素neomycin>卡那霉素kanamycin>阿米卡星amikacin>西索米星gentamicin>庆大霉素gentamicin>链霉素streptomycin。
36章 氨基糖苷类抗生素
【抗菌作用】
速效杀菌剂、
需氧G-杆菌(大肠埃希菌、克雷伯菌属、肠杆菌属、 变形杆菌属、志贺菌属)有强大抗菌作用 对枸橼酸菌属、沙雷菌属、沙门菌属、产碱杆菌属
分枝杆菌属、不动杆菌属及嗜血杆菌属一定作用
G-球菌作用较差
链球菌、肠球菌和厌氧菌不敏感
杀菌特点 杀菌速率和持续时间与浓度成正相关
替米星>阿米卡星>庆大霉素>妥布霉素
各种氨基糖苷类药物的应用
链霉素: ①鼠疫和兔热病首选 ②与青霉素合用治疗草绿色链球菌致心内膜炎 ③与其他抗结核药合用治疗结核病 ④与四环素、氯霉素合用布鲁斯菌病
庆大霉素
①严重的G-杆菌感染(败血症、骨髓炎、肺炎、脑
膜炎)首选 ②与青霉素合用治疗心内膜炎 ③局部用于皮肤、黏膜表面感染和眼耳鼻喉感染 ④肠道感染,用于菌痢、伤寒及婴儿致病性大肠埃希 菌肠炎及肠道术前 ⑤与羧苄西林、头孢菌素合用于铜绿假单胞菌感染
tobramycin
对克雷伯菌属、肠杆菌属、变形杆菌属的杀菌作
用分别为庆大霉素的2-4倍 对铜绿假单胞菌的作用是庆大霉素的2-5倍,对耐 庆大霉素菌株仍然有效 用途: 用于治疗铜绿假单胞菌所致各种感染 也用于严重的G-杆菌感染,但不作首选
大观霉素:
用于治疗无并发症的淋病,但限用于对青霉素耐 药菌株引起的淋病或青霉素过敏的淋病患者
共同优点 比β-内酰胺类抗G-杆菌活性强 具有较强的抗生素后效应(PAE) 共同缺点 无抗厌氧菌活性 口服难吸收 有明显的损伤肾脏和第八对脑神经的不良反应
[体内过程] 口服不易吸收,可作胃肠消毒。肌注吸收完全
除链霉素外,很少与血浆蛋白结合 肾皮质、内耳淋巴液中浓度高 几乎全部以原形经肾小球滤过,尿中浓度极高
药理第41章氨基糖苷类抗生素1126
二、常用的氨基糖苷类抗生素
阿 米 卡 星 ( amikacin, 丁 胺 卡 那 霉 素 )
抗菌谱最广的氨基苷类抗生素,对G-杆菌和 产生的钝化酶稳定 对其他氨基糖苷类耐药G-菌(包括铜绿假单 胞菌)所致的感染有效 与羧苄西林或头孢噻吩合用治疗中性粒细胞 减少或其他免疫缺陷者感染 主要不良反应为耳毒性和肾毒性
5
一、氨基糖苷类抗生素的共性
(一)抗菌作用和机制
3. 作用机制(mechanism of action)
通过离子吸附作用附着于细菌表面造成胞膜缺
损,通透性增加,胞内重要物质外漏
细菌
死亡;
抑制细菌核糖体循环中的多个环节
白质的合成
杀菌;
抑制蛋
刺激菌体产生致死量的羟自由基,诱发细菌死
亡的级联反应
细菌死亡;
肌肉麻痹。 ⑤体内过程相似:药物解离度大,脂溶性小,在胃肠道难
吸收。主要分布在细胞外液,不易通过血脑屏障,大部 以原形由尿排出。 ⑥易产生抗药性,各药之间有完全或部分交叉抗药性。
27
简答题
5.简述多黏菌素的抗菌作用机制 多黏菌素具有表面活性,含有带阳电荷的游
离氨基,能与革兰阴性菌细胞膜的磷脂中带阴电 荷的磷酸根结合,使细菌细胞膜通透性增加,细 胞内许多重要成分外漏,导致细菌死亡。
第四十一章
氨基糖苷类抗生素
第一节 氨基糖苷类抗生素
2
药物分类
1. 天然来源
来自链霉菌:链霉素 (streptomycin)
卡那霉素 (kanamycin)
来自小单孢菌:庆大霉素 (gentamicin)
2. 人工半合成
阿米卡星(amikacin) 奈替米星(netilmicin)
3
氨基糖苷类抗生素
温度
灰色链霉菌对温度敏感,发酵温度以 28.5℃左右为宜
pH
pH 控制在6.0~7.5之间
中间补料
为延长发酵周期,提高产量,链霉素发 酵采用中间补碳、氮源
根据耗糖速率确定补糖次数和补糖量 根据培养基的pH 值和氨基氮的含量为指
标确定补充氨水或者硫酸铵ຫໍສະໝຸດ 第四节 链霉素的提取和精制
主要的氨基糖苷类抗生素
一、链霉素 (streptomycin)
H2N
HN HO
HO
NH
OH H
N
O
NH2 HN
O
OHC
OH
O
CH3 OH H
O
OH
链霉素
HN
OH
CH3
二、卡那霉素及其衍生物 (Kanamycin and its Derivatives)
药物
卡那霉素 A 卡那霉素 B 卡那霉素 C 妥布霉素
氨基糖苷类抗生素多为极性化合物,水溶性较高、 脂溶性较低、性质稳定,抗菌谱广、抗菌杀菌能 力强。
口服给药时,在胃肠道很难被吸收。注射给药时, 与血清蛋白结合率低,绝大多数在体内不代谢失 活,以原药形式经肾小球滤过排出,因此对肾脏 产生毒性。
三 特点
此类抗生素还有对第八对脑神经有毒性(耳毒 性)、引起失聪,神经肌肉阻断和过敏反应。
1. 直接还原法 2. 电解还原法 3. 化学还原法
八 醛基反应
伯胺化合物与链霉素在碱性条件下能形 成席夫碱沉淀,又可在酸性下或用强酸 性阳离子交换树脂处理再分解为链霉素 和伯胺。
Str-CHO+H2NR
H2O,OH-
Str-CH=N—R 席夫碱
H2O,OH+
氨基糖苷类抗生素(廖)
结构优化
对现有氨基糖苷类抗生素进行结构修 饰和优化,以提高其抗菌活性、降低 毒性和耐药性。
药物作用机制的深入研究
深入了解抗菌机制
深入研究氨基糖苷类抗生素的作用机制,以 发现新的靶点并优化药物作用过程。
抗肿瘤作用机制
氨基糖苷类抗生素可以通过抑制肿瘤细胞DNA的合成和复制,诱导肿瘤细胞凋亡, 发挥抗肿瘤作用。
氨基糖苷类抗生素可以抑制肿瘤细胞增殖和扩散,降低肿瘤细胞的恶性程度和侵袭 能力。
氨基糖苷类抗生素还可以通过调节免疫系统,增强机体对肿瘤细胞的免疫应答和清 除能力。
抗病毒作用机制
氨基糖苷类抗生素可以抑制病 毒复制和传播,对某些病毒性 疾病具有一定的治疗作用。
特性
这类抗生素主要通过抑制细菌蛋白质 合成发挥抗菌作用,对革兰氏阴性菌 具有较强的抗菌活性,对某些革兰氏 阳性菌基糖苷类抗生素最早由土壤中 的放线菌产生,自20世纪40年代 发现链霉素以来,陆续发现了卡 那霉素、庆大霉素、妥布霉素等 。
发展
随着对这类抗生素作用机制和耐 药机制的深入了解,研究者不断 开发出新型氨基糖苷类抗生素, 提高了抗菌活性和安全性。
在新药研发方面,科研人员通过结构修饰和药物设计,不断 探索新型氨基糖苷类抗生素。这些新药在保持原有抗菌活性 的基础上,降低了药物的毒副作用,提高了药物的安全性和 有效性。
药物作用靶点研究
药物作用靶点是指药物在体内发挥作用的特定生物分子,是药物设计和研发的重 要依据。氨基糖苷类抗生素的作用靶点主要包括细菌核糖体和细胞膜。
治疗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染。
不良反应与注意事项
肾毒性
26 氨基苷类抗生素
阿米卡星(丁胺卡那霉素)
抗菌谱最广的氨基糖苷类,对结核杆菌、铜绿假单
胞菌均有效;对钝化酶稳定,不易产生耐药性。主 要用于对其他氨基糖苷类耐药菌株的感染。
16
谢谢
17
防治:(1)皮试 (2)肾上腺素+10%葡萄糖酸钙
13
六、常用氨基糖苷类抗生素
链霉素(Streptomycin)
第一个用于临床的氨基糖苷类抗生素,亦是第 一个抗结核药。 抗菌谱:对结核分支杆菌有效,对G-杆菌和铜绿假 单胞菌活性最低;细菌耐药性严重。 临床应用: 土拉菌病(兔热病)、鼠疫(合用四环素)-首选 结核病:+ 其他抗结核药 细菌性心内膜炎:+ 青霉素 不良反应:耳毒性最常见(前庭损害为主),其次 为过敏性休克、神经肌肉麻痹,肾毒性少见。
第四十一章 氨基糖苷类抗生素
分类
天然氨基苷类: 链霉素、庆大霉素、 卡那霉素、妥布霉素、大观霉素、 新霉素。 人工半合成氨基苷类:阿米卡星、奈 替米星、异帕米星等。
2
体内过程
1.吸收 极性大,口服很难吸收【可用于肠道感 染】,常肌注, 2.分布 血浆蛋白结合率低,主要分布细胞外 液,肾皮质及内耳淋巴液浓度很高且在该部位 浓度下降很慢,这可以解释其肾毒性和耳毒性。 可通过胎盘屏障,孕妇慎用。不能通过血脑屏 障,甚至脑膜炎时脑脊液中浓度也很低。 3.代谢和排泄 不被代谢,约90%以原形经肾 小球滤过排泄【可以用于泌尿道感染】。
8
耳毒性防治:
经常询问病人是否有眩晕、耳鸣等先兆症状 老人和儿童用药要特别谨慎,孕妇尽量不用 避免合用其他有耳毒性的药物【如呋塞米] 疗程不超过7天
9Leabharlann 邰丽华:无声世界的舞者肾毒性 新霉素>卡那霉素>妥布霉素>奈替米星>链 霉素 表现:蛋白尿、管型尿、血尿、氮质血症等 机制:经肾排泄并在肾皮质内蓄积,损害近曲 小管上皮细胞。 预防:避免与肾毒性的药物合用,如第一代头 孢菌素、万古霉素、多粘菌素等。定期检查肾 功,尿量<240ml/8h停药。
氨基糖苷类抗生素
(3)细菌染色体基因突变,使核糖体 30S亚基构型改变,致药物失去靶位。
各药之间有部分或完全交叉耐药性。
氨基糖苷类的共同点
5. 临床应用
1) 敏感需氧G—杆菌感染,败血症、肺 炎、脑膜炎,需联用广谱半合成青霉素、 第三代头孢和氟喹诺酮类 2) G+阳性菌 肠球菌,草绿色链球菌, 金葡菌,表葡菌,常与耐酶青霉素、利 福平或万古霉素合用 3)结核杆菌和非典型分支杆菌感染 链霉素 阿米卡星
耐药。
临床应用
链霉素对多数G—杆菌作用强大, 但因毒性和耐药性问题,临床应用受到 限制。目前主要用于:
① 与四环素合用,首选治疗鼠疫、兔热 病。
② 与四环素合用,治疗布氏杆菌病。
③ 与青霉素合用,治疗草绿色链球菌、 肠球菌心内膜炎。
④ 联用其他抗结核药,治疗结核病 。
不良反应
⑴ 第8对脑神经损害:
每 日 超 过 1g , 疗 程 30 天 以 上 , 多数用药者可出现
前庭损害:头晕、头痛、恶心、呕吐、 眼球震颤、共济失调等。
耳蜗损伤:耳鸣、听力减退、耳聋, 少数患者发生永久性耳聋。
不良反应
预防第8对脑神经损害:
用药过程中注意耳鸣、耳部饱 满感、眩晕等早期症状,一旦出现 立即停药。
肾功能不良者慎用;孕妇禁用, 以免损害胎儿耳蜗神经。
避免与有耳毒性的依他尼酸、 布美他尼、呋塞米或顺铂合用。
不良反应
(2)肾损害:
是氨基糖苷类中最轻的。 可引起蛋白尿和管型尿,严重 者可致氮质血症及无尿症。 肾功能不全者慎用。
不良反应
(3) 神经肌肉阻滞作用:
少见,但应警惕。
● 大剂量应用或与筒箭毒碱、琥珀胆碱、 全麻药合用时。
氨基苷类抗生素
氨基糖苷类抗生素的特点 H2N NH
HN HO
HO
OH H
N
OH
NH2 HN
Streptamine
H2N
HO HO
NH2 OH
2-DeoxystreptamineCH3 OH NhomakorabeaHN
HO
H N
HO
OH CH3
Spectinamine
1.化学结构特点: 甙元( 1,3-二氨基肌醇)+氨基糖→糖甙
2.碱性糖苷混合物,通常用其硫酸盐或盐酸盐 3.多为极性化合物,故水溶性大,脂溶性较低,口服给药时,
氨基糖苷类抗生素
氨基糖苷类抗生素是由氨基糖与氨基环醇通过氧桥 连接而成的苷类抗生素,又称氨基糖苷-氨基环醇类抗生素。
按抗菌作用可分为三代,第一代以链霉素为代表,在1944年 发现,目前除链霉素主要作为一线抗结核药,新霉素口服用 于肠道消毒外,其它均已少用。第二代以1963年发现的庆大 霉素、1967年发现的妥布霉素为代表,抗菌作用有所扩大, 增强。第三代均为氨基环醇上氮位取代衍生物。 氨基糖苷类抗生素的特点 抗菌作用机理 细菌耐药机理 代表药物
HOH2C
O
HO
H2N
HO
HO O
H2N
R1
OH NH2 NH2 NH2
R2
OH OH OH H
R2 R1
O
O NH2
R3 CH2R4
R3
OH OH OH OH
R4
NH2 NH 2 OH NH2
庆大霉素Gentamicin 小单胞菌产生的混合物
R2HNR1HC
庆大霉素类的化学结构 基本结构
O
H2N
为抑制细菌蛋白质的生物合成而呈现杀菌作用。主要包括 五个方面:1. 于细菌核蛋白体30S亚基结合,使其不能形 成30S始动复合物;2. 引起辨认三联密码错误:3. 抑制 70S始动复合物的形成,从而抑制了蛋白质合成的始动;4. 抑制肽链延长,并使第1个tRNA自核蛋白体脱落,肽链中氨 基酸顺序排错,导致错误蛋白质合成;5. 抑制70S复合物 解离,使核蛋白循环不能继续进行。
氨基糖苷类抗生素
卡那霉素 卡那霉素与链霉素类似,对多数常见G-菌 和结核杆菌有效,目前仅与其他抗结核病药物 合用,以治疗对第一线药物有耐药性的结核杆 菌患者。也可口服用于肝昏迷或腹部术前准备 的患者。
阿米卡星 阿米卡星是卡那霉素的半合成衍生物。是 抗菌谱最广的氨基糖苷类抗生素。其突出优点 是对肠道G-杆菌和铜绿假单孢菌所产生的多种 氨基糖苷类灭活酶稳定,故对耐药菌感染仍能 有效控制,常作为首选药。本品的另一个优点 是与β-内酰胺类联合可获协同作用。
氨基糖苷类抗生素
The Aminoglycosides
氨基糖苷类抗生素是由一个或多个 氨基糖分子和非糖部分的氨基环醇通过 氧桥连接而成的苷类抗生素。 氧桥连接而成的苷类抗生素。
天然氨基苷类: 链霉素、庆大霉素、 天然氨基苷类: 链霉素、庆大霉素、 卡那霉素、妥布霉素、大观霉素、 卡那霉素、妥布霉素、大观霉素、
耐药性
氨基糖苷类抗生素可产生细菌耐药性。 产生钝化酶:磷酸转移酶、核苷转移酶、 产生钝化酶:磷酸转移酶、核苷转移酶、乙酰 转移酶等 细胞膜通透性下降: 细胞膜通透性下降:铜绿假单胞菌的耐药 修饰靶蛋白( 蛋白): ):结核杆菌的耐药 修饰靶蛋白(P10蛋白):结核杆菌的耐药 缺乏主动转运功能: 缺乏主动转运功能:厌氧菌的耐药
妥布霉素 妥布霉素对肺炎杆菌、肠杆菌属、变形杆 菌属、铜绿假单孢菌的抑菌或杀菌作用较庆大 霉素强,且对耐庆大霉素菌株仍有效,适合治 疗铜绿假单孢菌所致的各种感染,通常与青霉 素类或头孢菌素类药物合用。可在肾脏中大量 积聚。
不良反应
耳毒性 -杆菌作用强大,链霉素、卡那霉素可用作抗 对需氧G 杆菌作用强大,链霉素、 结核药物。对厌氧菌无效。碱性环境抗菌作用增强。 结核药物。对厌氧菌无效。碱性环境抗菌作用增强。 ②静止期杀菌剂,与β-内酰胺类有协同作用。 静止期杀菌剂, 内酰胺类有协同作用。 ③口服吸收难,注射给药后,主要分布在细胞外液,90% 口服吸收难,注射给药后,主要分布在细胞外液, 以原形由肾排泄。 以原形由肾排泄。 ④安全范围窄,主要不良反应有耳、肾毒性及神经肌肉 安全范围窄,主要不良反应有耳、 麻痹和过敏反应。 麻痹和过敏反应。
氨基糖苷类抗生素
干扰细菌胞浆膜的通透性
离子吸附作用
插入异常膜蛋白
aminoglycosdes﹒antibacterial mechanisms
氨基糖苷类﹒抗菌机制
抑制细菌蛋白质合成全过程
干扰细菌胞浆膜的通透性
• 总之,目前认为aminoglycosides的抗菌 机制就是通过作用于核糖体30S亚基,抑 制蛋白质合成的全过程,以及干扰菌体细 胞膜的通透性来发挥抗菌作用的。这两方 面的机制具有协同作用。 • 细菌细胞膜通透性的增加,增加了 aminoglycosides进入细胞内的量,更易 于作用于核糖体上的靶点,抑制蛋白质合 成的作用;而合成的异常蛋白质插入到膜 上,又促使细菌细胞膜通透性的增加。
结果表明,虽然 所研究的6种 aminoglycosid es在环和所带正 电荷的数目上不 同,能与A位的 寡核苷酸结合的 部位为20~31 个,但是在环I、 II上有8个氢键的 形成是高度保守 的。 Aminoglycosid es可通过环I插 入A位的RNA螺 旋中,形成异常 的碱基配对,从 而引起mRNA 的密码子被错误 的翻译。
O
netilmicin
In the figure:
AC
OH
x
AD
OH
amikacin
AD
x
AD
acetylase;
adenylase;
P
phoshorylase;
x
protected from enzyme.
aminoglycosides﹒resistance
氨基糖苷类﹒耐药性
耐药机制:
钝化酶
2、肾毒性 表现:蛋白尿、管型尿、血尿、氮质血症等 机制:经肾排泄并在肾皮质内蓄积,损害 近曲小管上皮细胞 防治:避免合用增加肾毒性药物,定期检 查肾功,尿量<240ml/8h停药 监测血药浓度,调整给药方案 避免与肾毒性的药物合用, 如第一代头孢 菌素、万古霉素、多粘菌素等;
39氨基糖类抗生素
主要氨基糖苷类抗生素的特点及应用
b、庆大霉素(Gentamycin)临床最常用的氨基糖苷类抗
生素
1、对G-杆菌包括绿脓杆菌作用强,金葡菌有效, 结核杆菌疗效差或无效; 2、临床用于(1)严重G-杆菌感染——氨基糖苷类首选 (2)绿脓杆菌感染:+ 羧苄 (3)泌尿系手术前后预防感染, 口服用于肠道感染及术前准备 (4)局部用于皮肤、粘膜及五官的感染 (5)细菌性心内膜炎
释放所致
防治: 避免与肌松药合用;一旦发生可采用新斯的明 和钙剂抢救。
4、过敏反应(以链霉素多见)
表现:嗜酸性粒细胞 、皮疹、药热、
过敏性休克等
特点:过敏性休克发生率低,但死亡率高 防治 :(1)皮试 (2)葡萄糖酸钙 + 肾上腺素
主要氨基糖苷类抗生素的特点及应用
a、链霉素(Streptomycin)
1. 属静止期杀菌药
2.
3. 4. 5. 6.
对需氧菌有效(氧依赖性的主动转运过程),对厌
氧菌无效(天然耐药) 有浓度依赖性(峰浓度) 有初次接触效应(first exposure effect, FEE) 有明显的抗菌后效应(postantibacterial effect, PAE)半衰
期2-3h
1. 抗菌谱最广的氨基糖苷类,对结核、绿脓杆菌均有效; 2. 对钝化酶稳定,不易产生耐药性 3. 用于对常用氨基糖苷类耐药菌株的感染——首选
其他氨基糖苷类 抗生素
妥布霉素 对绿脓杆菌的作用较庆大强,且无交叉 (Tobramycin)耐药;主要用于绿脓杆菌的严重感染。
奈替米星 对G+球菌的作用强于其他氨基糖苷类 ( Netilmicin) 不易产生耐药性,与其他药物无交叉耐药 耳毒性、肾毒性最小 新霉素 耳毒性、肾毒性最大 (Neomycin) 禁止全身使用,仅口服用于肠道感染、 肠道手术前消毒及肝昏迷患者 大观霉素 对淋球菌高敏 (Spectinomycin) 用于耐青霉素菌株和对青霉素过敏的 (淋必治) 淋病患者
氨基糖苷类抗生素
18
肽链释放 3’
氨基苷类处理的细菌细胞
药物阻断起始复合物形成 药物导致错误编码 50S亚基
-
药物阻断移位
药物阻断核糖体70S 解离及肽链释放
5’
3’
30S亚基
mRNA
氨基苷类抗菌作用机制 (上图为细菌正常蛋白质合成示意图,下图
为氨基苷类药物作用示意图) 8
(五)细菌的耐药机制相似
1. 产生钝化酶 如磷酸转移酶、核苷转移酶、乙 酰转移酶 2. 细胞膜通透性下降 如绿脓杆菌对链霉素的耐 药 3. 修饰靶蛋白 如结核杆菌对链霉素的耐药
9
(六)主要不良反应相似
1. 耳毒性: 损害第8对脑神经(前庭、耳蜗神经),包括: 前庭神经损害:眩晕、 头昏、恶心、呕吐; 耳蜗神经损害:耳鸣、听力降低 、甚至永久性耳聋
预防: 询问早期症状(眩晕、耳鸣),检查听力; 避免与有耳毒性的药物合用,如万古霉素、高效 利尿药呋噻米、及脱水药甘露醇合用;
3
一、氨基糖苷类抗生素的共性
六个相似
(一)化学结构相似 (二)体内过程相似 (三)抗菌谱相似 (四)抗菌机理相似 (五)耐药性相似 (六)不良反应相似
4
(一)化学结构相似
氨基醇环和氨基糖
氨基糖苷
(二)体内过程相似
1. 吸收:为有机强碱,口服难吸收,仅用于肠道 感染和肠道消毒
2. 分布:血浆蛋白结合率低,主要分布于细胞外 液;在耳淋巴液和肾皮质中浓度高;可透过胎盘屏障 ,不易透过血脑屏障
1. 起始阶段:抑制70S亚基始动复合物的形成; 2. 延伸阶段:与30S亚基的P10蛋白结合,致A位歪
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2.肾毒性 氨基糖苷类是诱发药源性肾衰的最常见因素。与 肾组织有极高亲和力,可致肾小管(尤其是近曲小管) 上皮细胞溶酶体破裂,线粒体损害,钙调节转运过程受 阻,易致肾小管肿胀,甚至急性坏死。表现为蛋白尿、 管型尿、血尿等,甚至无尿、氮质血症、肾衰。
3.神经肌肉麻痹 常见于大剂量腹膜内或胸膜内给药或静脉滴注过快,引 起心肌抑制、血压下降、肢体瘫痪、呼吸衰竭。 原因:与突触前膜钙结合部位结合,抑制神经末梢Ach释 放,造成神经肌肉接头处传递阻断。
第一节
体内过程
共同特点
1.吸收 极性及解离度均较大,口服不易吸收,肌内注射吸 收完全、迅速。T peak为0.5—2h。不主张静脉注射(血药浓 度过高,不良反应重)
2.分布 血浆蛋白结合率低(0—25%),穿透力弱,分布 于细胞外液,在肾皮质、内耳内、外淋巴液高浓度聚积, 可透过胎盘屏障,不能透过血脑屏障。 3.代谢与排泄 t1/22—3h。 在体内不代谢,以原形经肾小球滤过,
第一节
临床应用
共同特点
主要用于敏感需氧G—杆菌所致的全身感染,如脑膜炎、 呼吸道、泌尿道、皮肤软组织、胃肠道、烧伤、创伤、骨 关节感染等。
对严重感染需联合其它抗G—杆菌的抗菌药。 利用口服不易吸收可治疗消化道感染、肠道术前准备、 肝性脑病用药。
第一节
不良反应
1.耳毒性
共同特点
前庭神经、耳蜗听神经损伤。 前庭神经损伤表现为头昏、视力减退、眼球震颤、眩 晕、恶心、呕吐、共济失调。 耳蜗听神经损伤表现为耳鸣、听力减退、永久性耳聋。
•
氨基糖苷类还通过吸附作用与菌体胞浆膜结合,使通透 性增加,胞质内大量重要物质外漏。
抗菌作用: 需O2 G-杆菌强杀菌, G+菌(金葡菌), 结核杆菌, 对肠球菌和厌氧菌不敏感。
第一节
耐药机制:
共同特点
• 产生修饰氨基苷类的钝化酶(modifying enzyme),可出现交叉耐药性。 • 膜通透性的改变,菌体内药物浓度下降。 • 靶位的修饰,致使对链霉素的亲和力降低。
第二节
各药特点
庆大霉素(gentamicin)应用
• 严重G-杆菌感染首选药; • 病因未明G-杆菌混合感染,与广谱半合成青霉素 合用; • 绿脓杆菌感染(羧苄青霉素合用); • 口服用于肠道感染,肠道术前准备
第二节
各药特点
其它氨基甙类抗生素应用
• 妥布霉素:绿脓杆菌,G-杆菌所致感染。
• 阿米卡星:用于对其它氨基甙类耐药者。 • 新霉素/卡那霉素 :局部外用。
• 西索米星,小诺米星 :与庆大似。
• 奈替米星:严重G-杆菌感染。
• 大观霉素:无并发症淋病。
氨基糖苷类抗生素
Aminoglycoside Antibiotics
第一节
抗菌机制:
• •
共同特点
影响蛋白质合成的起始,延伸,终止阶段;造成细菌胞 膜缺损。为杀菌药。 对蛋白质合成的影响包括有:
① 与细菌体内核糖体70S亚基始动复合物的形成; ② 选择性地与细菌体内核糖体30S亚基上的靶位蛋白(P10)结合,使A位 歪曲,造成mRNA上的“三联密码”在翻译时出现错误,导致异常或 无功能蛋白质合成; ③ 阻滞肽链释放因子进入A位,使合成好的肽链不能释放; ④ 抑制核糖体70S亚基的解离,使菌体内核糖体循环利用受阻。
避免与肌松药、全麻药合用。
血钙过低、重症肌无力禁用或慎用。
4.过敏反应
皮疹、发热、血管神经性水肿、口周发麻等常见。也见 接触性皮炎(新霉素)。过敏性休克(链霉素)。
第二节
各药特点
链霉素(streptomycin)应用
• 鼠疫、兔热病首选药;
• 第一线抗结核药,与其它抗结核药合用; • 布氏杆菌病 ,与四环素合用; • 感染性心内膜炎(与PG合用为首选药); • 与PG或氨苄西林合用,预防细菌性心内膜炎及术 后感染;