β-内酰胺类抗生素的作用机理
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PBPs是具有催化活性的
D、D-肽酶，如：转肽酶
× 粘肽
转肽酶 粘肽交
(二糖十肽)
叉联结
细胞壁
抑制
β-内酰胺环+ PBPS
缺损
菌体膨胀、变形
水分内渗
细菌裂解、死亡
自溶酶活化
PG对葡萄球菌的杀菌作用
给药前
给药后
谢谢 ！
谢谢捧场
Penam
Penem Carbapenem
青 霉 烷 青 霉 烯 碳 青 霉 烯
5
7 6S 4
8 O
N 12
3
32 4N O1
Cefm M onobactam
头 孢 烯 单 环 β-内 酰 胺
青霉素
S
CH3
R CONH CH CH
C CH3
CN
CH
O COOH
D-丙氨酰-D-丙氨酸
R' CONH CH CH3 CH3
• 头霉素类
– 头孢西丁cefoxitin
• 氧头孢烯类
– 拉氧头孢 latamoxef
• 单环-内酰胺类
– 氨曲南 Aztreonam
基本结构
β-内酰胺环
Oamidase
S CH3
R
C
NH
CH CH C
BA
CH3
R1
O C N CH COOH
penici来自百度文库linase
O
S
C NH
BA
ON
R2
COO-
（transpeptitidation)使相邻多糖链交联
一、基本结构特点和作用机理(Characteristic of structure and Mechanism of Action) -内酰胺抗生素的分类
6 54 S
6 54 S
6 54
7 N 3 7 N 37 N 3
O 12 O 12 O 12
青霉素类：6-氨基青霉烷酸
头孢类：7-氨基头孢烯酸
β-内酰胺环，为抗菌活性之关键。
抗菌特点：
1. 对 G＋作用强，对G－作用弱 2. 对繁殖期细菌作用强，对静止期细菌作用弱 3. 对人和哺乳动物细胞无影响
（1）、革兰氏阳性细菌的细胞壁结 构
特点：细胞壁厚度大，20～80 nm； 化学组分简单， 一般含90%
肽聚糖和10%磷壁酸。
肽聚糖的生物合成
• 第一阶段：在细胞质中合成N-乙酰胞壁酸五肽
（“Park”核苷酸）
• 第二阶段：在细胞膜上由N-乙酰胞壁酸五肽与N-
乙酰葡萄糖胺合成肽聚糖单体———双糖肽亚单位。
• 第三阶段：已合成的双糖肽插在细胞膜外的细
胞壁生长点中，并交联形成肽聚糖。
• 第一步：是多糖链的伸长 • 第二步：通过转肽酶的转肽作用
C O
NH CH COOH
影响转肽酶
-内酰胺类抗生素（青霉素、头孢霉素）：
是D-丙氨酰-D-丙氨酸的结构类似物，两者相互竞争转肽 酶（PBPs)的活性中心。当转肽酶与青霉素结合后，双 糖肽间的肽桥无法交联，这样的肽聚糖就缺乏应有的强 度，结果形成细胞壁缺损的细胞，在不利的渗透压环境 中极易破裂而死亡。
头孢菌素类
• 头第一代 • 头孢氨苄（cefalexin），头孢唑林
（cefazoin） • 第二代 • 头孢孟多（cefamandole），头孢克洛
（cefaclor） • 头孢呋辛（cefuroxime，新菌灵） • 头孢西尼（cefonicid）
• 其他-内酰胺类
• 碳青霉烯类
– 亚胺培南 Imipenem – 美罗培南 Meropenem
D、D-肽酶，如：转肽酶
× 粘肽
转肽酶 粘肽交
(二糖十肽)
叉联结
细胞壁
抑制
β-内酰胺环+ PBPS
缺损
菌体膨胀、变形
水分内渗
细菌裂解、死亡
自溶酶活化
PG对葡萄球菌的杀菌作用
给药前
给药后
谢谢 ！
谢谢捧场
Penam
Penem Carbapenem
青 霉 烷 青 霉 烯 碳 青 霉 烯
5
7 6S 4
8 O
N 12
3
32 4N O1
Cefm M onobactam
头 孢 烯 单 环 β-内 酰 胺
青霉素
S
CH3
R CONH CH CH
C CH3
CN
CH
O COOH
D-丙氨酰-D-丙氨酸
R' CONH CH CH3 CH3
• 头霉素类
– 头孢西丁cefoxitin
• 氧头孢烯类
– 拉氧头孢 latamoxef
• 单环-内酰胺类
– 氨曲南 Aztreonam
基本结构
β-内酰胺环
Oamidase
S CH3
R
C
NH
CH CH C
BA
CH3
R1
O C N CH COOH
penici来自百度文库linase
O
S
C NH
BA
ON
R2
COO-
（transpeptitidation)使相邻多糖链交联
一、基本结构特点和作用机理(Characteristic of structure and Mechanism of Action) -内酰胺抗生素的分类
6 54 S
6 54 S
6 54
7 N 3 7 N 37 N 3
O 12 O 12 O 12
青霉素类：6-氨基青霉烷酸
头孢类：7-氨基头孢烯酸
β-内酰胺环，为抗菌活性之关键。
抗菌特点：
1. 对 G＋作用强，对G－作用弱 2. 对繁殖期细菌作用强，对静止期细菌作用弱 3. 对人和哺乳动物细胞无影响
（1）、革兰氏阳性细菌的细胞壁结 构
特点：细胞壁厚度大，20～80 nm； 化学组分简单， 一般含90%
肽聚糖和10%磷壁酸。
肽聚糖的生物合成
• 第一阶段：在细胞质中合成N-乙酰胞壁酸五肽
（“Park”核苷酸）
• 第二阶段：在细胞膜上由N-乙酰胞壁酸五肽与N-
乙酰葡萄糖胺合成肽聚糖单体———双糖肽亚单位。
• 第三阶段：已合成的双糖肽插在细胞膜外的细
胞壁生长点中，并交联形成肽聚糖。
• 第一步：是多糖链的伸长 • 第二步：通过转肽酶的转肽作用
C O
NH CH COOH
影响转肽酶
-内酰胺类抗生素（青霉素、头孢霉素）：
是D-丙氨酰-D-丙氨酸的结构类似物，两者相互竞争转肽 酶（PBPs)的活性中心。当转肽酶与青霉素结合后，双 糖肽间的肽桥无法交联，这样的肽聚糖就缺乏应有的强 度，结果形成细胞壁缺损的细胞，在不利的渗透压环境 中极易破裂而死亡。
头孢菌素类
• 头第一代 • 头孢氨苄（cefalexin），头孢唑林
（cefazoin） • 第二代 • 头孢孟多（cefamandole），头孢克洛
（cefaclor） • 头孢呋辛（cefuroxime，新菌灵） • 头孢西尼（cefonicid）
• 其他-内酰胺类
• 碳青霉烯类
– 亚胺培南 Imipenem – 美罗培南 Meropenem