药物化学CJ-11 抗生素详解
执业药师《药物化学》知识考点：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。
药物化学-抗生素
HH RN
O O
H S
N
CH3 CH3
H COOH
HH H
N O
S CH3
O
N
O
CH3
青霉素V可口服 COOH
引入电负性青 霉的素O，诱导效应，阻碍羰基电子向
β-内酰胺环转移增加对酸的稳定性，
O HH
R NH
S
2021/11/14
N O
COOH
CH3 非奈西林 Phenethillin R=-CHOC6H5
2021/11/14
7
β-内酰胺类抗生素 (β-Lactam Antibiotics)
发现
• 第一个用于临床的抗生素
• 由青霉菌的培养液中分离 而得
青霉素的发现始于一 个现象的意外观察， 而我唯一的功劳仅是
没有忽视观察。
A. Fleming
2021/11/14
8
β-内酰胺类抗生素 (β-Lactam Antibiotics)
-CO2 R
OH N
HHN
CH3
S CCOHO3 H
O 青霉HN噻唑酸CH3
COOH
HO
R N 青霉CH醛O
O+
青H霉S醛 CH3
H2N + CH3 HS CCOHO3 H
H2N D-青C霉H3胺20
COOH
青霉素G的化学性质
对稀酸不稳定，发生重排RRHNRHNHH
HHNHSH
S
H CHSC3H
3
青霉素G的化学性质
对βCRH-RRO内2OOHOHN酰OHNHHNOO胺HHNH酶NHNHSC不SOSCCCOCO稳OHHHCOCCOC33HH定HHHH3333 ，水解β-laCRcHtCaCR2ORmHOH2OaHN2OOsOeHNHHNOHHOHNOHHHNHNHSCSSOCCCCOOOHHHCCCCOO33HHHHHH3333
药物化学教案--抗生素
药物化学教案--抗生素教案章节：一、抗生素概述1. 抗生素的定义与分类2. 抗生素的来源与作用机制3. 抗生素的药理作用与临床应用4. 抗生素的耐药性问题二、β-内酰胺类抗生素1. β-内酰胺类抗生素的结构特点2. β-内酰胺类抗生素的分类与代表药物3. β-内酰胺类抗生素的药理作用与临床应用4. β-内酰胺类抗生素的耐药性及其解决策略三、大环内酯类抗生素1. 大环内酯类抗生素的结构特点2. 大环内酯类抗生素的分类与代表药物3. 大环内酯类抗生素的药理作用与临床应用4. 大环内酯类抗生素的耐药性问题四、氨基糖苷类抗生素1. 氨基糖苷类抗生素的结构特点2. 氨基糖苷类抗生素的分类与代表药物3. 氨基糖苷类抗生素的药理作用与临床应用4. 氨基糖苷类抗生素的耐药性及其解决策略五、四环素类抗生素1. 四环素类抗生素的结构特点2. 四环素类抗生素的分类与代表药物3. 四环素类抗生素的药理作用与临床应用4. 四环素类抗生素的耐药性问题六、氟喹诺酮类抗生素1. 氟喹诺酮类抗生素的结构特点2. 氟喹诺酮类抗生素的分类与代表药物3. 氟喹诺酮类抗生素的药理作用与临床应用4. 氟喹诺酮类抗生素的耐药性及其解决策略七、磺胺类抗生素1. 磺胺类抗生素的结构特点2. 磺胺类抗生素的分类与代表药物3. 磺胺类抗生素的药理作用与临床应用4. 磺胺类抗生素的耐药性问题八、硝基咪唑类抗生素1. 硝基咪唑类抗生素的结构特点2. 硝基咪唑类抗生素的分类与代表药物3. 硝基咪唑类抗生素的药理作用与临床应用4. 硝基咪唑类抗生素的耐药性问题九、抗真菌类抗生素1. 抗真菌类抗生素的结构特点2. 抗真菌类抗生素的分类与代表药物3. 抗真菌类抗生素的药理作用与临床应用4. 抗真菌类抗生素的耐药性问题十、抗生素的合理应用与预防1. 抗生素的合理使用原则2. 抗生素的过度使用与不良反应3. 抗生素耐药性的预防与控制策略4. 未来抗生素发展趋势与挑战重点和难点解析一、抗生素的定义与分类难点解析：抗生素的来源多样，包括自然来源和人工合成，其作用机制复杂，包括抑制细菌细胞壁合成、干扰蛋白质合成等。
抗生素(药物化学课件)
图中央是青霉菌，周围是致病细菌。距青霉菌最远 的细菌个大、色浓，活力十足；距青霉菌较近的细 菌个较小、色较浅，活力较差；而最接近青霉菌的 细菌个最小、色发白，显然已经死亡
HH
S
N
H
N
N
OO
COOH
SN NH
N O
O
噻唑 胺
S H2N
N
甲氧 肟基
O
HH
S
N
H
N
N
OO
COOH
SN NH
N O
O
S H2N
N
O H
N H N OO
H S
N
COOH
O O
S
O
HH
H2N
S
N
N
H
N
N
N
OO
HOOC
COOH
头孢曲松 头孢噻肟 头孢他啶
（4）第四代：80年代末到90年代初开发上市。头 孢吡肟、头孢立定。对G＋的作用比第一代强，对 G－作用强于第三代，耐酶性更强。
O H
N H
O
H S
N H COOH
pH=4
O N H
O O
S
N+ H HN
+
H COOH
O
HO
H
S N
N
H COOH
青霉二酸
O+
H3C CH3 O
SH H
OH NH2
（3）在碱性条件下或某些酶（如β-内酰胺酶）作用下，开
药物化学的抗生素名词解释
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。
南华大学药物化学第八章抗生素-精选文档
12
b-内酰胺环
H RCO H N N O
酰胺侧链
S Me Me COOH
四氢噻唑
6-APA
13
H
6 4 5
H 2N O N
1
S
2
Me
3
Me
COOH
6-氨基青霉烷酸（6-APA） Aminopenicillanic acid 重点记编号
14
用发酵方法得到的五种中，PG含
量最高，疗效最好， PG的缺点: ⑴
26
3
N O
N o H N
H
H S Me N
1
2
N O
1
O
O
Me COOH
Oxacillin,苯唑西林
是耐酶青霉素的一大进展。
27
H o N H N O o N N H O O
H S N Me Me COOH
19
恰好，1959年英国一管理员在化验
发酵液的时候，发现利用PG为原料，于 偏碱性条件下，经青霉素酰化酶 （penicillin acylase）进行酶解，生 成6-氨基青霉烷酸（6-APA），可以用于 半合成的结构改造。 如将酶用化学键固化，裂解PG 可生 产62N O N S N S
17
其它天然青霉素
H O H N O N S Me Me COONa
PK有一个脂肪长链，体外抗 菌活性比PG好，但在体内分解迅 速，实际效果不如PG。
18
O
O N H
H S M e N O M e C O O N a
PV是在发酵过程中加入苯氧乙酸得 到的天然青霉素。使电子向侧链转移， 本身碱性减弱，从而增加了对酸的稳定 性。临床上用其钾盐，口服生物利用度 60%。不易被胃酸破坏。使人们想到对6APA的氨基侧链进行改造。
《药物化学》第12章(抗生素)重难点提示和辅导
《药物化学》第12章（抗生素）重难点提示和辅导第12章（抗生素）重难点提示和辅导一．抗生素的分类按化学结构特征可分为：β-内酰胺抗生素（青霉素类、头孢菌素类以及非典型的β-内酰胺抗生素类）、四环素类抗生素(金霉素、土霉素、四环素)，氨基糖苷类抗生素(卡那霉素、庆大霉素、新霉素)，大环内酯类抗生素（红霉素、麦迪霉素、螺旋霉素）、氯霉素等； 二．β-内酰胺抗生素代表药的结构、化学名、性质及应用药 品 名结 构化 学 名性质及应用青霉素（苄青霉素或青霉素G ）（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-甲酸对酸不稳定，只能注射给药，不能口服,用其钠盐或钾盐的粉针剂注射前用注射用水现配现用。
临床上主要用于革兰氏阳性菌，如链球菌、葡萄球菌、肺炎球菌等所引起的感染。
阿莫西林（羟氨苄青霉素）（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 白色或类白色结晶性粉末，微溶于水，不溶于乙醇。
临床上主要用于泌尿系统、呼吸系统、胆道等的感染。
头孢氨苄（先锋霉素Ⅳ或头孢力新）(6R, 7R)-3-甲基-7-[（R ）-2-氨基-2-苯乙酰氨基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸一水合物白色或乳黄色结晶性粉末，在水中微溶，在乙醇、氯仿或乙醚中不溶。
抗菌素。
三．β-内酰胺抗生素结构特性分子中含有由四个原子环组成的β-内酰胺环，该环是β-内酰胺抗生素发挥生物活性的必需基团，因四元环张力比较大，使化学性质不稳定，易发生开环导致失活。
四．重要抗生素的药品名、结构及应用药品名结 构临 床 应 用头孢拉定β-内酰胺类抗生素，用于尿道和上呼吸道感染头孢噻肟钠β-内酰胺类抗生素，治疗敏感细菌引起的败血症、化脓性脑膜炎、呼吸道、泌尿道等氯霉素氯霉素类抗生素，临床上主要用于治疗伤寒、副伤寒、斑疹伤寒等哌拉西林β-内酰胺类抗生素，用于绿脓杆菌、变形杆菌、肺炎杆菌等引起的感染阿齐霉素大环内酯类抗生素，用于呼吸道、皮肤和软组织感染。
药物化学第六章-抗生素
的转肽反应不能进行，从而阻碍细胞壁的形成，导致细 胞死亡。
以革兰氏阳性菌为例：
-细胞壁富含多层较厚的黏肽，围绕在细胞膜的外围。细胞 壁的合成包括：肽链的增长和肽链的交联。
细胞壁生物合成示意图
青霉素作用本质:
青霉素
头孢菌素
环上取代基在环平面上方用β表示
在环平面下方用α表示
O N
O
NS
O O
青霉素钾的单晶衍射 三维立体结构图像
3.β-内酰胺类抗生素的作用机制
β-内酰胺类抗生素的作用机制认为是抑制细菌细胞壁的 合成。
细胞壁是包裹在微生物细胞外面的一层刚性结构，它决 定着微生物细胞的形状，保护其不因内部的高渗透压而 破裂。
药物化学
第六章 抗 生 素
Antibiotics
抗生素
1 b-内酰胺类抗生素(b-lactam antibiotics ) 2 四环素类抗生素(tetracyclines antibiotics ) 3 氨基苷类抗生素(aminoglycoside antibiotics) 4 大环内酯类抗生素(macrolide antibiotics)
苄星青霉素 benzathine benzylpenicillin
产生过敏的原因
β-内酰胺类抗生素的过敏源有内源性和外源性两种
外源性过敏源主要来自β-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。
内源性过敏源可能来自于生产，贮存和使用过程中β-内 酰胺环的开环自身聚合，生成的高分子聚合物。
概述
主要指青霉素类和头孢菌素类。
1929年英国医生Fleming首先发现青霉素具有明显 抑制革兰氏阳性菌的作用；1941起，青霉素G开始 应用于临床。
药综备考药物化学知识点 抗生素
1、分类1）β-内酰胺类2）四环素类3）氨基糖苷类4）大环内酯类5）多肽多烯类6）其他类病源微生物：细菌、真菌、寄生虫、支原体、衣原体、病毒细菌：能被革兰氏试剂(结晶紫和碘)染为蓝色的称为革兰氏阳性菌G+；相反不能染色或呈粉红色的称为革兰氏阴性菌(G-)。
按形态：杆菌、螺旋菌、球菌抗生素(Antibiotics)抗生素是某些细菌、放线菌和真菌等微生物的次级代谢产物，或用化学方法合成的相同化合物或结构类似物，在低浓度下对各种病原性微生物或肿瘤细胞有强力杀灭、抑制或有其他药理作用的药物抗菌药物的作用机制(1)干扰细胞壁的合成:青霉素和其他β内酰胺类药物抑制胞浆外黏肽的交联过程;磷霉素和环丝氨酸干扰胞浆内黏肽前体N-乙酰胞壁酸的合成;万古霉素干扰胞浆膜阶段的黏肽合成.(2)损伤细胞膜: 多粘菌素B和两性霉素等作用在细胞膜上,引起细胞膜的损伤,通透性增加,细胞内物质外流.(3)抑制细菌蛋白质的合成: 氯霉素, 林可霉素,四环素和大环内酯,氨基糖苷类,噁唑烷酮类药物能够与细菌核糖体中的亚基作用,阻止细菌蛋白质的合成.(4)抑制和干扰核酸的合成: 磺胺干扰四氢叶酸的合成,进而影响DNA的合成. 利福平和灰黄霉素干扰细菌RNA和DNA的合成和转录；喹诺酮类药物抑制细菌的拓扑异构酶,使DNA的复制受阻.第一节β-内酰胺类抗生素一、基本结构结构特点（1）除单环β-内酰胺类外，均具有一个四元的β-内酰胺，四元环通过N及相邻的叔C与另一个五元（六元）环稠合，青霉素类的稠合环氢化噻唑环，头孢菌素类的稠和环是氢化噻嗪环（2）除单环β-内酰胺类，2位C连有羧基；青霉素类C-6，头孢菌素类C-7，单环β-内酰胺类C-3都有酰胺侧链（3）β-内酰胺环取代基在环平面下称α键，用虚线表示；在环平面上称β键，用实线表示（4）优势构象为两个稠合环非共平面。
青霉素沿N1-C5轴折叠，头孢菌素沿N1-C6轴折叠（5）抗菌活性与母体的构型有关。
实用药物化学课件第11章抗生素
★青霉素结构中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， 使β-内酰胺环破裂
NH
4 S
O
H
6
5
O
H
N
2
H1 O
OH
青霉素理化性质
H RCH2CONH
H S
1）白色结晶、略溶于水
N O
COOH
2）COOH，酸性：可成盐，溶于水，肌注静脉
心脑血管疾病：两性霉素B具有降胆固醇作用
他汀类美伐他汀——桔青霉菌中产生 刺激植物生长：赤霉素
4、来源 微生物、动植物提取、人工合成
5、分类
按抗生素的抗菌谱----适合临床用药
按抗生素的化学结构
β-内酰胺抗生素 氨基糖甙类抗生素 四环素类抗生素
大环内酯类抗生素
氯霉素类
第一节 β-内酰胺抗生素 (β-Lactam Antibiotics)
拉氧头孢）；4、影响药动学及药效学
半合成头孢菌素的特点
种类多：可变部位多 抗菌谱广：G+ G过敏反应小：药典无明确皮试要求 对酶稳定，疗效好：中、重度感染应用 多数药物可口服：一代、二代、三代均有 价格较贵：三代口服及四代产品
交叉过敏低的原因 P272
半合成头孢菌素分类
第四代
3位含有带正电荷的季铵基团，增 加了药物对细胞膜的穿透力和抗菌 活性。
O
NH S H
O - C-OC2 O2
H
N
OH
OH
Penicillonic Acid
H
N
O
HH OH
OH
OH-
Penicilloic acid
抗生素名词解释药物化学
抗生素名词解释药物化学
抗生素是一类能够抑制或杀灭细菌、真菌或其他微生物生长和繁殖的药物。
它们是由微生物（如细菌、真菌、放线菌等）产生的天然产物或经化学合成得到的药物。
抗生素的药物化学结构和作用机制多样，常见的抗生素包括
β-内酰胺类、青霉素类、四环素类、氨基糖苷类、大环内酯类、糖肽类、多肽类等。
这些抗生素通过不同的方式影响细菌的生长和繁殖，从而发挥抗菌作用。
抗生素的药物化学结构决定了它们的抗菌活性、药代动力学特性和药物相互作用等。
例如，β-内酰胺类抗生素的药物化学结构包含β-内酰胺环结构，这使得它们能够抑制细菌的细胞壁合成，从而导致细菌死亡。
青霉素类抗生素则包含β-内酰胺环和青霉素核心结构，通过抑制细菌的细胞壁合成酶来发挥抗菌作用。
抗生素的药物化学还涉及到它们的药代动力学特性，如吸收、分布、代谢和排泄等。
这些特性会影响抗生素在体内的药效和副作用。
此外，抗生素的药物化学还与药物相互作用有关。
抗生素可能
与其他药物发生相互作用，影响它们的疗效或增加不良反应的风险。
因此，在使用抗生素时，医生需要考虑药物相互作用的可能性，并
进行合理的用药管理。
总的来说，抗生素作为一类重要的药物，其药物化学结构和作
用机制对其抗菌活性、药代动力学特性和药物相互作用等方面具有
重要影响。
了解抗生素的药物化学有助于我们更好地理解其作用机
制和合理使用。
药物化学11抗生素1
O -O C CH（CH2）3CONH
+NH3 O
S N
CH3 CH3 COOH
PN（阿地西林）
阿莫西林
H NH2 H H H
N
S CH3
HO
O
N
OH
CH3
3 H2O
OH
O
（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
第11章 抗生素
抗生素是某些细菌、放线菌、真菌 等微生物的次级代谢产物，或用化学 方法合成的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、抑制作用而对宿主不产生 严重毒性的药物。
Β-内酰胺类抗生素 四环素类抗生素 氨基糖苷类抗生素 大环内酯类抗生素 氯霉素类抗生素
经典的β-内酰胺抗生素
HH 4
RCOHN
S
65
CH3
O7
N
1
2
3 CH3
COOH
Penicillins 青霉素类
RCOHN
H
H
5
S
76
4
N
3
O 8 1 2 CH2A
COOH
Cephalosporins 头孢菌素类
稠合环不共平面
沿着C-5和N-1（或C-6和N-1）轴折叠
青霉素类 2S、5R、6R
HH
H2N
S
H NH2
N
O
COOH
Cl O OO
O
HO
R' R
HO
O HH
NH
S
O
HH
R' NH
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H H
H H
OO OONOOHHHHNN
S S
CCHH33
CCOOCCOOHHHH33
青青霉霉酸酸
H R N CHO
H -CO2 R N CHO
H
H2OR
NO CCHOO2H
H2O
O 青C霉O2醛H 酸
青霉醛酸
-CO2
HH
-CO2 R N
S CH3
-CO2 R
OH N
HHN
CH3
S CCOHO3 H
RCOHN
S CH3
O
N
CH3 COOH
Penicillins 青霉素类
非经典β-内酰胺抗生素
RCOHN H H S
N O
CH2A
COOH
Cephalosporins
头孢菌素类
N O
Carbapenem 碳青霉烯类
S
N O
Penem 青霉烯类
O
N O
Oxypenam 氧青霉烷类
NH O
Monobactam 单环β-内酰胺
胃酸导致β-内酰胺环 开环和侧链水解 失去活性 所以不能经口服给药
22
青霉素G的化学性质
对碱不稳定，水盐解所必以须 青做 成霉粉素针G 剂钾 RRRORROORROHNOO青汞RHNRORHNOOOO青青RHHNHN在青霉青ROO青H青OHHOHNHNH霉O青青O霉碱酸霉HOHN霉霉HNH青HNOHHNH青噻O霉NH青霉H+HN性加噻酸HHN青N素素噻青NH霉HHS或H霉H唑N素霉噻NHSS条热唑H霉SC唑N霉素SCHC噻HSNH酸HO噻C唑NHH件时酸SHCON素S酸NCO素CgCOOCCC唑COOC唑C酸SCCHC下易进OOSHOSCHHCCOSHHOCHHHCHOl3CO3酸CHHH3CCCH酸H233OC，C失一HH3O33OOHH3HOH33CHOH3CCCOCCCH3O碱C去步33OH3OHHHHHHHHHH-H3O33H32性C二 分333Hg3OOHOCHgO基氧 解HC_lg22HHH_COlO团化 生2gRg_lRHR2HCC向碳 成R_lRO_l2O2ORR青β， 青OROOHNRHN-ROHN生 霉OO霉青内HNOR青ROOO青HNHOHNO青HC成 胺霉酰醛H青HNHH霉OO青OHHOOOHN霉HNHNHNH霉NH青 和青H胺C醛青霉O酸青2酸O青H霉NHHNH醛HHHNCHSH酸霉 青HS霉NH环霉醛H霉CHOH霉酸SCNHCHO噻 霉NH醛进SC醛O酸酸HCOCCCCCOCO+唑 醛S攻OSHCHCHHOHOH+HCCC3H3CHO酸 。33O，O+HOO-H3HH3CHCCCOC+，O生3H+32HDHOHNHHHH23D-遇3H3成N-23C2青DH-HS-NHCO氯青青-2HS-2DCO霉DN2青CNS-化O霉H霉-2-CHO-RCCC青胺青H霉CS2COSOOC高OH胺酸CH2OO霉O2HC霉H胺3N2CCH3O，青HHOH3OH3C胺CC胺HCHN3SO3OHH霉HHH3+H333醛C2CC3HHH33O
Antibiotics
3
概述
3、作用 抗 菌：真菌、细菌 抗肿瘤：博来霉素治疗皮肤癌 抗寄生虫：巴龙霉素（氨基糖甙类）
治疗阿米巴痢疾 心脑血管疾病：两性霉素B具有降胆固醇作用 他汀类美伐他汀——桔青霉菌中产生 刺激植物生长：赤霉素
4
4、作用机制
概述
抑制细菌 细胞壁
β-内酰胺类
干扰蛋白质 合成
作用机制
18
青霉素G的化学性质
青霉素分子结构不稳定 • 1 对强酸不稳定，发生裂解 • 2 对稀酸不稳定，发生重排 • 3 碱性或酶，水解 • 4 生产、贮存、使用过程，开环聚合
19
青霉素G的化学性质
对强酸不稳定，发生裂解
HH H
RN
S CH3
O
N
O
CH3
COOH
青霉素
H+ 或 HgCl2
R R
H HN
立体化学
• 母核由β-内酰胺环与氢 化噻唑环并合而成
母核三个手性中心
– 2S、5R、6R
– 活性必须
H N
H
H
4
S
R6 5 R
CH3
O O
N
1
3
S2
CH3
COOH
17
青霉素G的结构特征
结构特点 • 母核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 环中羰基和氮的孤对电子不能共轭 • 易受亲核或亲电试剂进攻，使β-内酰胺环破裂
第11章 抗生素
Antibiotics
概述
1.抗生素定义 2.抗生素特点 3.抗生素作用 4.抗生素作用机制 5.抗生素分类
2
概述
1、定义：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。 2、特点：由生物体产生或人工合成
低浓度 有机物质 对他种生物体有抑制作用
HH CHOCOOHOCHOOH
青青霉霉素青素霉素
HH
pHR4
O
NRH O
HN O HN
H S
O
H
S CH3
CH3
HNCH3 CH3
COOHCOOH
HOOCHOOC
N
S N N
S CH3 CNH3
CH3 CH3
R R COOHCOOH
青霉二青酸霉二酸
21
青霉素G的化学性质
对强酸不稳定，发生重排 对稀酸不稳定，发生重排
α
β
指分子中含有由四个原子组成β-内酰胺环 发挥生物活性的必需基团
-和细菌作用时，内酰胺环开环与细菌发生酰化作用 抑制细菌细胞壁的合成
分子张力比较大
-使化学性质不稳定，易发生开环，导致失活 11
β-内酰胺抗生素的分类
经典β-内酰胺抗生素
HH
RCOHN
S CH3
O
N
CH3 COOH
Penicillins 青霉素类
O 青霉HN噻唑酸CH3
COOH
HO
R N 青霉CH醛O
O+
青H霉S醛 CH3
H2N + CH3 HS CCOHO3 H
H2N D-青C霉H3胺20
COOH
青霉素G的化学性质
对稀酸不稳定，发生重排
RR
HNRHNHH
HHNHSH
H S CHSC3H3
CH3pH4
OO O NN OO O
NCHC3H3 CH3
Natural Penicillins
为什么青霉素Ｇ 不可口服？
为什么青霉素G 钾盐必须做成
粉针剂型？
注射给药之 前还要做皮 试反应？
15
青霉素G的结构特征
结构组成
α-位酰胺侧链
氢化噻唑环
H N
H
H
4
S
65
CH3
O O
N
1
2
3
CH3
COOH
β-内酰胺环
2位羧基
抗菌活性必须基团
16
青霉素G的结构特征
13
青霉素类 Penicillins Natural Penicillins
•又名苄青霉素，盘尼西
H N
H
H
S
CH3
林
O
N
O
CH3
•用发酵的方法进行制备
COOH
•盐临（床粉上针常剂用）其钠盐Be或n青钾zy霉lpe素niGcillin
•治疗G+菌感染的首选药 物
14
青霉素类 Penicillins
非经典β-内酰胺抗生素
RCOHN H H S
N O
CH2A
COOH
Cephalosporins
头孢菌素类
N O
Carbapenem 碳青霉烯类
S
N O
Penem 青霉烯类
O
N O
Oxypenam 氧青霉烷类
NH O
Monobactam 单环β-内酰胺
12
β-内酰胺抗生素的分类
经典β-内酰胺抗生素
HH
发现
• 第一个用于临床的抗生素 • 由青霉菌的培养液中分离
而得
青霉素的发现始于一 个现象的意外观察， 而我唯一的功劳仅是
没有忽视观察。
A. Fleming
8
β-内酰胺类抗生素 (β-Lactam Antibiotics)
结构确认
• 英国女科学家 霍吉肯 （Dorothy Hodgkin ） 用X-射线方法确证青霉素 等的分子结构获得1964年 诺贝尔化学奖
干扰核酸 的复制
氨基糖苷类/四环素类
作用细菌 细胞膜
利福霉素/博来霉素
多烯类、多粘菌素
5
概述
5、分类 按抗生素的化学结构
β-内酰胺类 四环素类 氨基糖甙类 大环内酯类 其它类
6
第一节 β-内酰胺类抗生素 (β-Lactam Antibiotics)
7
β-内酰胺类抗生素 (β-Lactam Antibiotics)
• 其发现为通过修饰天然产 物和全合成改进的抗生素 奠定了基础。
9
β-内酰胺类抗生素 (β-Lactam Antibiotics)
发展
• 青霉素开创抗生素药 物新纪元
• 1940s-1960s 天然抗 生素开发高潮，许多 至今使用
• 1960s开始 开发更具 优势的半合成抗生素
10
β-内酰胺抗生素的结构特征