药物化学 教学课件 ppt 作者 第二版 张彦文电子教案 第十二章 抗生素.ppt

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1、第十二章抗生素药物化学知识目标：学习目标了解抗生素的来源、分类及抗菌谱了解四环素类抗生素的结构特点和理化性质理解各类抗生素的作用机制及青霉素、头孢菌素、大环内酯类的结构改造掌握β-内酰胺类抗生素各种类型的基本结构掌握大环内酯类、氨基糖苷类抗生素的结构特点掌握各类抗生素典型药物的化学结构、理化性质及作用特点能力目标：学习目标能写出青霉素类、头孢菌素类的基本结构与主要结构特点，大环内酯类、氨基糖苷类抗生素的结构特点；能认识青霉素、氨苄西林、阿莫西林、头孢氨苄、头孢噻肟钠、克拉维酸、舒巴坦、氯霉素的结构式能应用各类抗生素典型药物的理化性质解决该类药物的制剂调配、鉴别、贮存保管及临床

2、应用问题抗生素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同步测试本章结构图简介定义:抗生素（Antibiotics）是某些微生物的代谢产物或合成的相同结构或结构修饰物，在低浓度下对其他微生物有选择性抑制或杀灭作用的药物。目前，抗生素的来源为：生物合成人工半合成或全合成抗生素按化学结构分为：β-内酰胺类四环素类氨基糖苷类大环内酯类氯霉素类其他类第一节β-内酰胺类抗生素β-内酰胺类抗生素的分类与结构特征分类青霉素类头孢菌素类非典型的β-内酰胺抗生素类碳青霉烯类单环β-内酰胺类β-内酰胺酶抑制剂天然青霉素类半合成青霉素类按结构及作用特点分类基本结

3、构β-内酰胺青霉素类头孢菌素类头霉素类碳青霉烯类单环β-内酰胺类β-内酰胺类抗生素的结构特征都有一个四元的β-内酰胺环，除单环β-内酰胺类外，其余类型均与另一五元环或六元环稠合。如青霉素类稠合环为β-内酰胺环并氢化噻唑环，头孢菌素类则为β-内酰胺环并氢化噻嗪环。β-内酰胺环是平面结构，但与稠合环不共平面，两环沿稠合边折叠。除单环β-内酰胺环外，与N相邻的碳原子（2位）连有一个羧基。青霉素类、头孢菌素类和单环β-内酰胺环类的β-内酰胺环的α位连接一个酰胺侧链。β-内酰胺类抗生素抗菌活性与旋光性密切相关。青霉素类有3个手性碳原子，所有8个异构体中，只有绝对构型为2S、5R、6R者

4、有活性。头孢菌素类有2个手性碳原子，其绝对构型为6R、7R。相关链接β-内酰胺类抗生素的抗菌机制是通过抑制黏肽转肽酶，阻碍细菌细胞壁的合成而杀菌（见下图）。由于β-内酰胺类抗生素的结构与黏肽D-丙氨酰-D-丙氨酸的末端结构和构象相似，使酶识别错误，不能合成黏肽，使细胞壁缺损，水分不断向高渗菌体渗透，导致细菌膨胀、裂解而死亡，呈现杀菌作用。β-内酰胺类抗生素的作用机制相关链接β-内酰胺类抗生素的作用机制β-内酰胺类抗生素作用机制示意图人体细胞没有细胞壁，因此β-内酰胺类抗生素对人体细胞无影响，故毒性很低。革兰氏阴性杆菌的细胞壁主成分不是黏肽，且菌体内渗透压较低，故对青霉素不敏感

5、。细胞壁线状短肽黏肽黏肽转肽酶β-内酰胺类抗生素阻断（维持细菌胞浆高渗状态）青霉素类天然青霉素天然青霉素是从霉菌属的青霉菌培养液中提取得到，共有7种，包括青霉素G、F、X、K等。其中以青霉素G的作用最强且产量最高，具有临床应用价值。目前青霉素G虽然可以全合成，但成本高，所以还是以粮食发酵生产为主。相关链接青霉素的发现青霉素的发现纯属偶然：1928年9月的一天，从事葡萄球菌研究的弗莱明（AlexanderFleming）度假回来后发现在一个培养皿边上有一个青霉菌的菌落，周围的葡萄球菌没有生长，作为实验结果显然失败，因为他忘记给这个已经接种葡萄球菌的培养皿盖上盖子。但他没有把这个

6、受到污染的培养皿丢掉，反而思考这种现象并推论污染培养皿的霉菌会产生一种能杀死葡萄球菌的物质。他称这种物质为盘尼西林（penicillin），即青霉素，后来证明这种物质能够杀死许多种病原菌。1940年应用于临床，成为人类使用的第一个抗生素。1945年弗莱明因此杰出贡献获得诺贝尔奖。典型药物化学名：（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。又名苄青霉素、天然青霉素G、青霉素G（缩写PG）青霉素Benzylpenicillin性状：本品是一个有机酸，不溶于水，可溶于有机溶剂。临床上常用其钠（或钾）盐以

7、增强其水溶性。青霉素钠（或钾）盐为白色结晶性粉末，味微苦，有引湿性。稳定性：本品性质不稳定，β-内酰胺环是该化合物结构中最不稳定的部分，在酸、碱条件下或β-内酰胺酶存在下，均易发生水解开环而失去抗菌活性。金属离子、温度和氧化剂可催化上述分解反应。青霉素青霉素的分解反应OH-，H2O青霉素酶，醇青霉酸pH=2pH=4青霉二酸青霉烯酸95%乙醇HgCl2,H2OD-青霉胺青霉醛H+酸性条件青霉酸不耐碱。青霉素在碱性条件下的分解反应为：水解产生青霉酸而失效，进一步裂解为D-青霉胺和青霉醛。不耐酸。青霉素在酸性