第二节 β-内酰胺抗生素 (β-Lactam Antibiotics)
一、β-内酰胺抗生素的结构特征
NH
NH2 CH2CH2COOH
O
★指分子中含有由四个原子组成β-内酰胺环 ★是该类抗生素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
抑制细菌的生长。 ★因β-内酰胺由四个原子组成，分子张力较大，化学
3、感染药物临床应用 术后预防 感染疾病治疗 基础疾病引发的合并感染
4、药物研发及市场份额 91—00年全球上市新药441个 其中抗感染药103个，占23%；心血管68个，占
15%；抗肿瘤及辅助药57个，占13%；神经、精神 系统54个；消化系统30个。
近年来有报道 估计全球抗感染药市场销售额在340亿美元。 我国化学药物制剂 销售前10位的产品中，有6位是抗感染药物 青霉素G、先锋5号、阿莫西林、 氨苄西林、罗红霉素、头孢氨苄
抗感染药物
一、定义：用于治疗病原性微生物（细菌/真菌/病毒/ 寄生虫等）引起的感染疾病的药物。
二、分类： 1、按病原性微生物 细 菌：β-内酰胺类、大环内酯类 真 菌：咪康唑、酮康唑 病 毒：阿昔洛韦 寄生虫：青蒿素、阿苯达唑
2、根据来源 天然： 微生物发酵
动植物提取 大蒜中大蒜素 黄连中的黄连素 海洋鱼中的鱼素
性质不稳定易发生开环导致失活。
二、分类：经典结构药物 P259
青霉素类(Penicillins)
HH
RCH2CONH
S
N O
COOH
头孢菌素(Cephalosporins)
XH
RC ONH
S
5
76
4
8 N1 2 3
A
O
COOH
X = H- or CH3COOC ephalosporins
1、两者结构特征及性质比较
C ephalosporins
分类：非典型结构药物 P259
碳青霉烯(Carbapenem) 青霉烯(Penem)
6
5
4 3
7 N1 2
O
亚胺培南（泰能）
C氧a rb青a p霉e n e烷m (Oxypenam)
O
6 54
7
N1
3 2
O
克O 拉x yp维e n酸am
S
6
5
4 3
7 N1 2
O
单环的Pβen e-m内酰胺 (Monobactam)
6-APA
生产 250吨/
需 七 千
月，可
吨
合成阿
玉
莫西林
/
米
250*1.7
每
倍
月
7-ACA生产 60吨/月----可合成阿莫西林60*1.8倍
9、抗生素在农牧业方面的应用 青霉素、氯霉素、金霉素、土霉素 用于农业，如猪的病毒性肺炎。
饲料中加入少量金霉素、土霉素可 使幼猪、鸡等生长加快
在动物的肝、肉、脂肪等 中残留抗生素
NH
4 S
O
H
6
5
O
H
N
2
H1 O
OH
青霉素类结构组成 P261
四氢噻四唑氢环噻唑环
HH HH
酰胺侧链RRCCHH22CCOONNHH RHHCRCH2HC22HHCOONNHSSH
SS
6-酰胺侧链 OO
NN OO
NN 66--氨氨基基CCO青青OOHH霉霉烷烷酸酸
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、发展 40-50年代：微生物发酵得到天然抗生素阶段 60年代：半合成抗生素阶段 70-80年代：半合成头孢类、大环内酯类 90年代：三代口服及四代头孢类
1929年英国Fleminy 发现青霉素 未得到纯品 1941年英国Florey 提取得到青霉素纯品 1945年意大利Broton 撒丁岛海滩土分离出头孢菌素 1955年英国Newton 头孢菌素液中分离出头孢菌素C 1962年 半合成头孢菌素的诞生 70-80年代 头孢菌素的发展时期 80年代后 含酶抑制剂复合制剂及三代、四代头孢
6、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
7、作用机制 P258
抑制细菌 细胞壁
β-内酰胺类
干扰蛋白质 合成
作用机制
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
均含COOH，酸性、与碱可成盐 NH
均含内酰胺环，张力大、易水解
o
五元氢化噻唑环 六元部H 分H氢化噻嗪环
RCH2CONH X H S
C6
氨基侧链R改变，
S
RCC 7ON氨H 基侧7 链6 及5
4C3
R改变，
活性不同
活性OO 不同8 N、N 1 药2 代3 CO不OH同A
抗菌谱窄
抗菌谱广 COOH
X = H- or CH3COO-
8、生物合成
发酵 提纯
菌种筛选 培养基：生长必须物质——C源（淀粉/ 葡萄糖）；N源（玉米饼等）；无机盐 类 （S、P、Mg、Zn、K） 前体物质：定向合成某种结构抗生素 需无氧菌、搅拌、PH、t℃
坐落成都的一家抗生素产生 企业， 生产6-APA、7-ACA
生产规模
占地600亩；投资13亿人民币
3
2
4 N1
O
氨曲南
M o n o b actam
三、青霉素及半合成青霉素
（一）青霉素G P260 1、来源：霉菌属的青霉菌发酵液中提取
天然青霉素有7种G、V、N、K、X、F等 P264
其中PG的活性最高、产量最高
2、结构：
H H4 CH2CONH 6 5 S 3
构型：2S，5R，6R
N
O7 1
2 COOH
第八章 抗生素
第一节：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
3、名称演变：抗生素——抗菌素——抗生素 60-70年 80年后
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
人工合成： 半合成——阿莫西林等 全合成——氯霉素、喹诺酮类
三、抗感染药物在医药及工业领域中的地位 1、感染疾病、心脑血管疾病、消化系统疾病是
影响人类健康的三大疾病
★ 城市情况：两管（心脑血管）、一瘤、糖尿病 ★农村情况：消化、呼吸、传染病
2、感染疾病传播途径：ห้องสมุดไป่ตู้
呼吸道传播（结核杆菌、流感病毒、 SARS） 消化道（污染食物经口） 皮肤传播（皮肤损伤） 性传播（淋病奈瑟菌感染） 血液传播（乙肝、爱滋病） 接触性传播（沙眼衣原体引起沙眼）