Antibiotics） 6. 其他类（Miscellaneous Antibiotics）
第一节 β-内酰胺类抗生素
一、基本结构和特征
6 5 S1
αβ
O7 7
2
N
43 1
6S 2
NH O
-Lactam
N
3
O 54
32
4 NH 1
O
H2 C
N O
Carbapenem(碳青霉烯)
Penam(青霉烷) Cefem(头孢烯)
β-内酰胺类抗生素作用机制示意图
O
O
N
O
O
O
N
O
R
N
R
N
O
粘肽D-Ala-D-Ala末端构象
O 青霉素构象
转肽酶催化下的转肽作用和青霉素对转肽酶的干扰
转肽酶
三、青霉素类（Penicillins ）
RCONH O
S CH3
N
CH3
COOH
青霉素类的主环为四元的β-内酰胺环与五元氢化 噻唑环的稠合环骈合而成。
O
R
NH
H 6
5
H
O
7
N 4
β-内酰胺环
氢化噻唑环
1 S 2 CH3
CH3 H 3 COOH
Penicillins(青霉素)
O
R
NH
R1
7 6
H
O
8
N 5
β-内酰胺环
1 S2
3
氢化噻嗪环
CH2A 4
COOH
R=H Cephalosporins(头孢菌素)
R=OCH3Cephamycins(头霉素)
1. 均具有一个四元的β-内酰胺环;通过N和相邻碳与其它环稠合 2. 母核两个环不在同一平面上,分别在 C5-N4和C6-N5轴折合； 3. β-内酰胺的α位连有酰胺侧链； 4. C3或C4 (与N相邻的碳原子)有一个游离羧基； 5绝甲. 对氧酰构基胺型为侧为α链-型2为S，β、-绝型5R对，、构青6型霉R；分素头别类孢3CS5菌、，素C5R、6的，头氢6霉R和，素C7类3R的。C羧6、基C都7的是氢α-型或，
1.β-内酰胺类抗生素 (β-Lactam Antibiotics) 2. 四环素类抗生素(Tetracycline Antibiotics) 3. 氨基糖苷类抗生素(Aminoglycoside Antibiotics) 4. 大环内酯类抗生素(Macrolide Antibiotics) 5. 多肽和多烯类（Peptide and polyene
抗生素的临床应用
大多数抗生素是抑制病原菌的生长，用于治疗大 多数细菌感染性疾病。
某些抗生素，还具有抗肿瘤活性，用于肿瘤的化 学治疗。
有些抗生素还具有抗病毒、抗立克次体、酶抑制 剂、免疫抑制剂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、 畜牧业和食品工业方面。
抗生素的结构分类 (Classification of Antibiotics)
COOH
Cefoxitin(头孢西丁)
Monobactam(单环类)
R1 CONH
R2
N O
R3
Monobactam(单环类)
N H2N S
C COHN 3 2 CH3
N
4 N1
O
O SO3H
C(CH3)2COOH
Aztreonam (氨曲南 )
氧青霉烷和碳青霉烯651S2
N
O7 4 3
6
5
1
O
Chapter 18 Antibiotics
抗生素定义
➢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，在低浓度下对各种病原性微生物 具有杀灭或抑制作用的物质。
➢ 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 结构或结构修饰物，在低浓度下对各种病原性 微生物或肿瘤细胞具有强有力杀灭、抑制或其 他药理作用的药物。
Penicillin O
Antibiogram G+ G+ G-------------
-----
Penicilin G , Benzyl penicillin (青霉素G,苄青霉素)
CH2CONH O
S CH3
N
CH3
COOH
本品具有良好的抗菌作用，用于治疗各种球菌和
二、β-内酰胺类抗生素作用机制
β-内酰胺类抗生素的作用靶点是青霉结合蛋白 （PBPs），包括转肽酶、转糖酶、羧肽酶和内肽 酶等。
β-内酰胺类药物的杀菌作用是通过与PBPs作用而 抑制细菌细胞壁的生物合成。
细菌细胞壁的结构
细菌细胞壁的合成
线状聚糖链短肽
╳
β-内酰胺类抗生素
网状多肽
大肠杆菌肽聚糖的结构
（一）天然青霉素
RCONH O
S CH3
N
CH3
COOH
R
CH2
OCH2 HOOCHCH2CH2CH2C
H2N H3CH2CHC HCH2C H3CH2CH2CH2CH2C
H3C(H2C)5H2C H2C HCH2CSH2C
Drugs
Penicillin G Penicillin V Penicillin N Penicillin F Penicillin X Penicillin K
N
O7 4
2 3
Oxapenam(氧青霉烷)
R' H
H
O CH3
N O
CH3
COOH
Oxapenams(氧青霉烷类)
Penam(青霉烷)
H2 C
N O
Carbapenem(碳青霉烯)
R1
H
H3C C H
O
H
R3
R2 N
COOH
Carbapenems (碳青霉烯类)
典型的β-内酰胺类抗生素共有结构特征
转糖基酶, 转糖基反应 转肽酶, 转肽反应
D－羧肽酶
内肽酶
β-内酰胺类抗生素的作用机制
β-内酰胺类抗生素通过抑制D-丙氨酰－D-丙氨酸 转肽酶（肽聚糖转肽酶，Peptidoglycan transpeptidase）而抑制细菌细胞壁的合成，使细 胞不能定型和承受细胞内的高渗透压，引起溶菌， 细菌死亡。因此这类抗生素毒性小。
Monobactam(单环类)
6
5
1
O
2
N
O7 4 3
Oxapenam(氧青霉烷)
Penam(青霉烷)
O
6
R C NH
5
1
S
CH3
4
N
2 3
O7
CH3
COOH
Penicillins(青霉素类)
O
H
CH2 C N H
O
H
S
N
CH3 CH3
COOH
Penicillin G (青霉素G )
Cefem(头孢烯)
H
R'COHN
O
H
S
N
COOH
CH2A
Cephaloporins(头孢菌素类)
HH
H
S
C COHN
NH2
N O
CH3
COOH
Cefalexin (头孢氨苄)
Cefem(头孢烯)
CH3O
R'COHN
O
H
S
N
CH2A
COOH
Cephamycins(头霉素类)
H
CH3O H
S
C CONH
S
H
N O
CH2OCONH2