药物化学第八章课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《药物化学第八章课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 药物 化学 第八 课件
- 资源描述:
-
1、 12345氨基苷类抗生素氨基苷类抗生素(aminoglycoside antibiotics)(aminoglycoside antibiotics)四环素类抗生素四环素类抗生素(tetracyclines antibiotics)(tetracyclines antibiotics)b b-内酰胺类抗生素内酰胺类抗生素(b b-lactam antibiotics)-lactam antibiotics)氯霉素类抗生素氯霉素类抗生素 (chloramphenicol antibiotics)(chloramphenicol antibiotics)大环内酯类抗生素大环内酯类抗生素(macr
2、olide antibiotics)(macrolide antibiotics)第八章第八章 抗抗 生生 素素一、抗生素定义一、抗生素定义 是某些细菌、放线菌、真菌等微生物的次级代谢是某些细菌、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物,在低浓度下对各种病原性微生物有选择性杀灭或抑制作用的药物。灭或抑制作用的药物。二、作二、作 用用 主要是抗菌消炎主要是抗菌消炎治疗细菌感染性疾病。治疗细菌感染性疾病。抗肿瘤、抗病毒、酶抑制剂、受体拮抗肿瘤、抗病毒、酶抑制剂、受体拮抗剂。抗剂。免
3、疫抑制和刺激植物生长的作用。免疫抑制和刺激植物生长的作用。不仅用于临床还用于农业、畜牧业及食不仅用于临床还用于农业、畜牧业及食品工业品工业将将“抗菌素抗菌素”改为改为“抗生素抗生素”。三、来三、来 源源 生物合成生物合成(发酵发酵):使微生物加快新陈代谢,产生抗生素。:使微生物加快新陈代谢,产生抗生素。化学全合成化学全合成 半合成方法半合成方法 通过结构改造,得到半合成抗生素:通过结构改造,得到半合成抗生素:增加稳定性增加稳定性降低毒副作用降低毒副作用扩大抗菌谱扩大抗菌谱减少耐药性减少耐药性改善生物利用度改善生物利用度提高治疗效力提高治疗效力四、作用机制四、作用机制 干扰细菌细胞壁合成:使细胞
4、破裂死亡。干扰细菌细胞壁合成:使细胞破裂死亡。包括青霉素类和头孢菌素类包括青霉素类和头孢菌素类 损伤细菌细胞膜:影响膜的渗透性。损伤细菌细胞膜:影响膜的渗透性。包括多黏菌素和短杆菌素包括多黏菌素和短杆菌素 抑制细菌蛋白质合成:干扰必需的酶的合成。抑制细菌蛋白质合成:干扰必需的酶的合成。包括大环内酯类、氨基苷类、四环素类和氯霉素包括大环内酯类、氨基苷类、四环素类和氯霉素 抑制细菌核酸合成:阻止细胞分裂和酶的合成。抑制细菌核酸合成:阻止细胞分裂和酶的合成。包括利福平等包括利福平等 五、细菌的耐药机制五、细菌的耐药机制 1.1.使抗生素分解或失去活性使抗生素分解或失去活性 2.2.使抗菌药物的作用靶
5、点发生改变使抗菌药物的作用靶点发生改变 3.3.细胞特性的改变细胞特性的改变 4.4.细菌产生药泵将进入细胞的抗生素泵出细菌产生药泵将进入细胞的抗生素泵出细胞细胞六、分六、分 类类抗生素按化学结构分为:抗生素按化学结构分为:-内酰胺类内酰胺类四环素类四环素类氨基糖苷类氨基糖苷类大环内酯类大环内酯类氯霉素类氯霉素类其他类其他类概概 述述 主要指青霉素类和头孢菌素类。主要指青霉素类和头孢菌素类。19291929年英国医生年英国医生FlemingFleming首先发现青霉素具有明首先发现青霉素具有明显抑制显抑制革兰氏阳性菌革兰氏阳性菌的作用;的作用;19411941起,青霉素起,青霉素G G开始应用
6、于临床。开始应用于临床。由于青霉素在使用中发现有由于青霉素在使用中发现有过敏反应过敏反应、耐药性耐药性、抗菌谱窄抗菌谱窄以及以及性质不稳定性质不稳定等缺点,因此对其进等缺点,因此对其进行结构修饰,得到一系列耐酸、耐酶、广谱的行结构修饰,得到一系列耐酸、耐酶、广谱的半合成青霉素类药物。半合成青霉素类药物。19451945年发现头孢菌素;年发现头孢菌素;19621962年第一代头孢菌素年第一代头孢菌素用于临床。用于临床。头孢菌素类抗生素是二十世纪七十年代以来头孢菌素类抗生素是二十世纪七十年代以来发展最迅速、上市品种最多的一类抗生素,发展最迅速、上市品种最多的一类抗生素,先后出现第二代、第三代和第四
7、代。先后出现第二代、第三代和第四代。具有具有抗菌谱广抗菌谱广、抗菌活性强抗菌活性强、疗效高疗效高、毒性毒性低低等特点,在临床上得到了大量的应用。等特点,在临床上得到了大量的应用。头孢菌素类抗生素在世界抗感染药物市场中头孢菌素类抗生素在世界抗感染药物市场中占较大比重,目前其销售额约占抗感染药物占较大比重,目前其销售额约占抗感染药物销售额的销售额的40%40%。一、基本结构特点一、基本结构特点 定义:分子中含有由四个原子组成的定义:分子中含有由四个原子组成的-内酰胺环内酰胺环的抗生素。的抗生素。-内酰胺环是抗生素发挥生物活性的内酰胺环是抗生素发挥生物活性的必需基团必需基团-内酰胺环的作用:内酰胺环
8、的作用:四元环张力较大,其化学性质不稳定,易发生四元环张力较大,其化学性质不稳定,易发生开环导致失活;开环导致失活;-内酰胺环开环与细菌发生酰化作用,抑制细内酰胺环开环与细菌发生酰化作用,抑制细菌的生长。菌的生长。1.1.-内酰胺类抗生素的分类内酰胺类抗生素的分类 青霉素类青霉素类头孢菌素类头孢菌素类非典型的非典型的-内内酰胺抗生素酰胺抗生素类类碳青霉烯类碳青霉烯类单环单环-内酰胺类内酰胺类-内酰胺酶抑制剂内酰胺酶抑制剂天然青霉素类天然青霉素类半合成青霉素类半合成青霉素类按结构及作用特点分类按结构及作用特点分类2.2.基本结构基本结构NHOONSCH3CH3RCOHNXHCOOH1234567
9、NOSRCOHNHHCH2ACOOH12345678-内酰胺内酰胺 青霉素类青霉素类 头孢菌素类头孢菌素类 碳青霉烯类碳青霉烯类 单环单环-内酰胺类内酰胺类ONCHCOOHHS RHHOH3CNOR1COHNR3R212343 3.-内酰胺类抗生素的化学结构特点内酰胺类抗生素的化学结构特点-内酰胺环内酰胺环:除单环:除单环-内酰胺抗生素外,内酰胺抗生素外,-内酰胺内酰胺环与另一个五元环或六元环相稠。环与另一个五元环或六元环相稠。羧基羧基:与:与-内酰胺环稠合的环上都有一个羧基。内酰胺环稠合的环上都有一个羧基。酰胺基侧链酰胺基侧链:-内酰胺环羰基内酰胺环羰基-碳都有一个酰胺基碳都有一个酰胺基侧链
10、。侧链。青霉素类 头孢菌素类 碳青霉烯类 立体化学立体化学:-内酰胺环为一个平面结构。但两个稠合环不共内酰胺环为一个平面结构。但两个稠合环不共平面,青霉素沿平面,青霉素沿N1-C5N1-C5轴折叠,头孢菌素沿轴折叠,头孢菌素沿N1-N1-C6C6轴折叠。轴折叠。青霉素青霉素头孢菌素头孢菌素青霉素钾的单晶衍射青霉素钾的单晶衍射 三维立体结构图像三维立体结构图像 手性手性:青霉素类抗生素的母核上有青霉素类抗生素的母核上有3 3个手性碳原子,具有个手性碳原子,具有活性的绝对构型是活性的绝对构型是2S2S,5R5R,6R6R。头孢菌素类抗生素的母核上有头孢菌素类抗生素的母核上有2 2个手性碳原子,具个
11、手性碳原子,具有活性的绝对构型是有活性的绝对构型是6R6R,7R7R。-内酰胺类抗菌活性不仅与母核的构型有关,而内酰胺类抗菌活性不仅与母核的构型有关,而且还与酰胺基上取代基的手性碳原子有关,旋光且还与酰胺基上取代基的手性碳原子有关,旋光异构体间的活性有很大的差异。异构体间的活性有很大的差异。青霉素类 头孢菌素类 所有所有-内酰胺类抗生素的作用机制认为是抑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。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
12、。护其不因内部的高渗透压而破裂。4 4.-内酰胺类抗生素的作用机制内酰胺类抗生素的作用机制以革以革兰兰氏氏阳阳性菌性菌为为例例:-细细胞壁富含多胞壁富含多层较层较厚的厚的黏黏肽肽,围绕围绕在在细细胞膜的外胞膜的外围围。细细胞壁的合成胞壁的合成包包括:肽链括:肽链的的增长和肽链增长和肽链的交的交联。联。细胞壁生物合成示意图细胞壁生物合成示意图青青霉霉素素作用本质作用本质:因部分因部分结构结构和短和短黏肽链末端黏肽链末端D-Ala-D-AlaD-Ala-D-Ala在立在立体结构体结构上上非常类非常类似,可以取代黏肽的似,可以取代黏肽的D-Ala-D-Ala D-Ala-D-Ala,竞争性地和黏肽转
13、肽酶活,竞争性地和黏肽转肽酶活性中心以共价键结合,导致该酶失活。性中心以共价键结合,导致该酶失活。这种这种不可逆不可逆的酶抑制作用的酶抑制作用使使细胞细胞壁的交壁的交联联程序受阻程序受阻,细胞壁细胞壁的结构不完整,进而导致杀死细菌。的结构不完整,进而导致杀死细菌。5 5.-内酰胺类抗生素的选择性内酰胺类抗生素的选择性 哺乳动物细胞无细胞壁哺乳动物细胞无细胞壁;细菌细胞有细胞壁:细菌细胞有细胞壁:GG+的细胞壁黏肽含量比的细胞壁黏肽含量比G G-高;高;青霉素对青霉素对G G+的活性比较高。的活性比较高。二、青霉素类(天然青霉素、半合成青霉素)二、青霉素类(天然青霉素、半合成青霉素)1.1.天然
14、青霉素天然青霉素 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 7种,包括青霉素种,包括青霉素G G、F F、X X、K K等。其中以青霉素等。其中以青霉素G G的作用最强且产量最高,具有临床应用价值。目前青的作用最强且产量最高,具有临床应用价值。目前青霉素霉素G 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。虽然可以全合成,但成本高,所以还是以粮食发酵生产为主。青霉素N 、苄青霉素、盘尼西林、苄青霉素、盘尼西林青霉素钠青霉素钠 本品是青霉素本品是青霉素G G(benzylpenicillinbenzylpenicillin)
15、的钠盐,)的钠盐,(2 2S S,5 5R R,6 6R R)-3-3,3-3-二甲基二甲基-6-6-(2-2-苯乙酰氨基)苯乙酰氨基)-7-7-氧代氧代-4-4-硫硫杂杂-1-1-氮杂双环氮杂双环3.2.03.2.0庚烷庚烷-2-2-甲酸钠甲酸钠青霉素钠青霉素钠 青霉素是第一个用于临床的抗生素,由青霉菌等的青霉素是第一个用于临床的抗生素,由青霉菌等的培养液中分离而得。游离的青霉素是一个有机酸培养液中分离而得。游离的青霉素是一个有机酸(pKa 2.652.70),不溶于水,可溶于有机溶剂),不溶于水,可溶于有机溶剂(乙酸丁酯)。(乙酸丁酯)。临床上常用其钠盐,以增强其水溶性,其水溶液在临床上常
16、用其钠盐,以增强其水溶性,其水溶液在室温下不稳定,易分解。室温下不稳定,易分解。故临床上通常使用粉针,注射前用注射用水新鲜配故临床上通常使用粉针,注射前用注射用水新鲜配制。制。三部分组成:三部分组成:-内酰胺环内酰胺环四氢噻唑环四氢噻唑环6-酰基侧链酰基侧链6-氨基青霉烷酸氨基青霉烷酸 6-APA青霉素结构特征青霉素结构特征 青霉素的结构特征可从两个角度来分析:可以青霉素的结构特征可从两个角度来分析:可以认为它是由认为它是由-内酰胺环、四氢噻唑环及酰基侧内酰胺环、四氢噻唑环及酰基侧链构成,也可以看成由半胱氨酸、链构成,也可以看成由半胱氨酸、缬氨酸缬氨酸及侧及侧链构成。链构成。青霉素类化合物的母
17、核是由青霉素类化合物的母核是由-内酰胺环和五元内酰胺环和五元的氢化噻唑环骈合而成,两个环的张力都比较的氢化噻唑环骈合而成,两个环的张力都比较大。大。另外,青霉素结构中另外,青霉素结构中-内酰胺环中羰基和氮原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,使性试剂的进攻,使-内酰胺环破裂,当进攻试内酰胺环破裂,当进攻试剂来自细菌则产生药效,当进攻试剂来自其他剂来自细菌则产生药效,当进攻试剂来自其他情况则导致青霉素失效。情况则导致青霉素失效。青霉素的发现青霉素的发现青霉素的发现纯属偶然:青霉素的发现纯属偶然:19281928年年9
18、9月的一天,从事葡萄球菌研究的弗月的一天,从事葡萄球菌研究的弗莱明度假回来后发现在一个培养皿边上有一个青霉菌的菌落,周围的莱明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。但他没有把这个受到污染的培养皿接种葡萄球菌的培养皿盖上盖子。但他没有把这个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,即青霉素,后来证明
19、这葡萄球菌的物质。他称这种物质为盘尼西林,即青霉素,后来证明这种物质能够杀死许多种病原菌。种物质能够杀死许多种病原菌。19401940年应用于临床,成为人类使用的年应用于临床,成为人类使用的第一个抗生素。第一个抗生素。19451945年弗莱明因此杰出贡献获得诺贝尔奖。年弗莱明因此杰出贡献获得诺贝尔奖。青霉素性状青霉素性状 有机酸(有机酸(pKa 2.652.70)不溶于水,可溶于有机溶剂不溶于水,可溶于有机溶剂 水溶液在室温下易分解水溶液在室温下易分解 用粉针,注射前新鲜配制用粉针,注射前新鲜配制青霉素稳定性青霉素稳定性 1,强酸性,强酸性 2,弱酸性,弱酸性 3,碱性或酶,碱性或酶A.A.强
20、酸性强酸性强酸或二氯化汞条件:强酸或二氯化汞条件:发生裂解,生成:青霉酸和青霉醛酸。发生裂解,生成:青霉酸和青霉醛酸。青霉醛酸不稳定,释放出二氧化碳,生成青霉醛。青霉醛酸不稳定,释放出二氧化碳,生成青霉醛。稀酸溶液中(稀酸溶液中(pH 4.0pH 4.0)室温条件:)室温条件:侧链上羰基氧原子上的孤对侧链上羰基氧原子上的孤对电子作为亲核试剂进攻电子作为亲核试剂进攻b-b-内酰胺环,生成中间体,再经重排生内酰胺环,生成中间体,再经重排生成青霉二酸,青霉二酸可经进一步分解生成青霉胺和青霉醛。成青霉二酸,青霉二酸可经进一步分解生成青霉胺和青霉醛。B B.弱酸性弱酸性碱性条件(或酶的作用):碱性条件(
21、或酶的作用):碱性基团或酶中亲核性基团向碱性基团或酶中亲核性基团向b-b-内酰胺环进攻,生成青霉酸。青霉酸加热时易失去二氧化碳,内酰胺环进攻,生成青霉酸。青霉酸加热时易失去二氧化碳,生成青霉噻唑酸,遇二氯化汞后,青霉噻唑酸进一步分解生生成青霉噻唑酸,遇二氯化汞后,青霉噻唑酸进一步分解生成青霉胺和青霉醛。成青霉胺和青霉醛。C C.碱性条件(或酶的作用)碱性条件(或酶的作用)临床应用及特点临床应用及特点 临床上主要用于临床上主要用于革兰氏阳性球菌革兰氏阳性球菌例如链球菌、肺炎例如链球菌、肺炎球菌、敏感的葡萄球菌等引起的全身或严重的局部球菌、敏感的葡萄球菌等引起的全身或严重的局部感染。感染。优点:副
22、作用小。优点:副作用小。缺点缺点:不能口服给药,只能注射给药,常用钠盐或钾盐。水溶不能口服给药,只能注射给药,常用钠盐或钾盐。水溶液在室温下易分解,用粉针,注射前新鲜配制。液在室温下易分解,用粉针,注射前新鲜配制。(胃酸导致胃酸导致-内酰胺环开环和侧链水解,失去活性内酰胺环开环和侧链水解,失去活性)某些病人中易引起过敏反应,严重时会导致死亡某些病人中易引起过敏反应,严重时会导致死亡(皮试针皮试针)体内作用时间短体内作用时间短 ,每天至少注射两次;肌注疼痛。,每天至少注射两次;肌注疼痛。耐药性:长期使用过程中,细菌逐渐产生一些分解酶,耐药性:长期使用过程中,细菌逐渐产生一些分解酶,如如-内酰胺酶
23、,产生耐药性。内酰胺酶,产生耐药性。延长作用时间的方法延长作用时间的方法与分子较大的胺制成难溶性盐,肌注后可缓慢吸收,作用时间延与分子较大的胺制成难溶性盐,肌注后可缓慢吸收,作用时间延长,但血药浓度不高,不用于严重感染长,但血药浓度不高,不用于严重感染普鲁卡因青霉素、苄星普鲁卡因青霉素、苄星西林;西林;羧基酯化,延长作用时间羧基酯化,延长作用时间醋甲西林。醋甲西林。普鲁卡因青霉素普鲁卡因青霉素 procaine benzylpenicillin苄星青霉素苄星青霉素 benzathine benzylpenicillin实例分析实例分析下列用药合理吗?下列用药合理吗?某女,某女,5050岁,肺部
24、感染,发热数日,并出现代岁,肺部感染,发热数日,并出现代谢性酸中毒。医生拟用青霉素谢性酸中毒。医生拟用青霉素G G钠与钠与5%5%碳酸氢钠合碳酸氢钠合用静滴治疗。试分析该用药是否合理?用静滴治疗。试分析该用药是否合理?分析:不合理。因青霉素在分析:不合理。因青霉素在pHpH低于低于5 5和高于和高于8 8时极易分解失时极易分解失活。处方中两者混合后活。处方中两者混合后pH8pH8,使青霉素,使青霉素G G失效。其他碱性失效。其他碱性注射液,如氨茶碱、乳酸钠、磺胺嘧啶钠等,都不能与青注射液,如氨茶碱、乳酸钠、磺胺嘧啶钠等,都不能与青霉素霉素G G钠合用。青霉素钠合用。青霉素G G钠还不能与下列药
25、物的酸性注射液钠还不能与下列药物的酸性注射液合用:维生素合用:维生素C C、维生素、维生素B B6 6、氯丙嗪、氯苯那敏、肝素、氯丙嗪、氯苯那敏、肝素、去甲肾上腺素、酚妥拉明、间羟胺、阿托品等。去甲肾上腺素、酚妥拉明、间羟胺、阿托品等。青霉素的问题青霉素的问题即青霉素的缺点:即青霉素的缺点:u不耐酸(不能口服)不耐酸(不能口服)u不耐酶(易引起耐药性)不耐酶(易引起耐药性)u易发生过敏反应,且交叉过敏易发生过敏反应,且交叉过敏u抗菌谱窄。抗菌谱窄。2.2.半合成青霉素半合成青霉素 青霉素对酸不稳定、抗菌谱窄、耐药性的问青霉素对酸不稳定、抗菌谱窄、耐药性的问题题 自五十年代开始,研究了数以万计的
展开阅读全文