Antybiotyki - wykład

CHEMIA I TECHNOLOGIA
ANTYBIOTYKÓW
ANTYBIOTYKI β-LAKTAMOWE
(cz. 1)
Cele modyfikacji struktury antybiotyków naturalnych:
1. Zwiększenie aktywności przeciwbakteryjnej (niższy MIC, lepszy transport leku
(dyfuzja) przez błonę komórkową bakterii),
2. Rozszerzenie spektrum działania,
3. Zwiększenie bezpieczeństwa stosowania leku poprzez zmniejszenie toksyczności
(zwiększenie indeksu terapeutycznego), zmniejszenie działań niepożądanych, np.
alergiczności,
4. Zwiększenie trwałości w organizmie:
o - zmniejszenie wrażliwości na kwaśne pH w żołądku (możliwość podania
doustnego),
o zwiększenie oporności wobec enzymów bakteryjnych (i skuteczności działania na
szczepy oporne),
o zwiększenie oporności na inaktywację metaboliczną,
5. Poprawa wchłanialności (okres połowicznego wchłaniania), transportu leku krew –
tkanka i tkanka – krew) i dystrybucji w tkankach (zdolności do wytworzenia
wystarczającego stężenia w ognisku zakażenia),
6. Przedłużenie czasu działania (wydłużenie czasu, kiedy stężenie leku wyższe od MIC),
7. Spowolnienie eliminacji leku – zwiększenie okresu półtrwania,
8. Zmniejszenie wiązania się z białkami krwi,
9. Zwiększenie rozpuszczalności,
10.
Poprawa smaku.
Rys. 1 Podstawowe struktury związków β-laktamowych
Antybiotyki β-laktamowe – w cząsteczce pierścień β-laktamowy, odpowiedzialny za
działanie przeciwbakteryjne. Najważniejsze z nich to: penicyliny, cefalosporyny,
karbapenemy, monobaktamy, inhibitory β-laktamaz.
Wspólne cechy: podobny mechanizm działania, niewielka toksyczność
Różnice: zakres działania przeciwbakteryjnego, kinetyka, łatwość narastania oporności,
zastosowanie.
1
S
6
7
5
2
N
4
O
Me
Me
COOH
O
1
S
S
N
Penam
6
7
H H
3
RNH
5
Penicyliny
2
N
H
3
4
O
Penem
R1NH
H H
S
1
7
8
O
6
S
N
5
2
3
N
R2
CO2H
4
Cefem
Cefalosporyny
1
O
6
7
8
2
N
3
5
O
H
O
4
OH
Oksacefem
N
1
O
5
N
6
7
O
COOH
O
2
3
H
Kwas klawulanowy
4
Oksapenam
1
5
2
N
6
7
3
4
O
Karbapenam
OH
1
5
N
6
7
2
3
4
O
3
2
H
R1
S
N
Tienamycyny
4
NH
R2
CO2H
O
Karbapenem
O
Me
H H
R1
H
N
1
R2
N
O
SO3H
Azetydynon
Monobaktamy
Penicyliny
Rys. 2 Budowa penicylin
L-cysteina
D-walina
H H H 1
R C N
S
6
O
5
N
O
CH3
2
3
4
H
Acylowy
lancuch boczny
CH3
COOH
(Na lub K - sól
albo ester)
Pierscien
tiazolidyny
Pierscien
ß-laktamowy - uklad azacyklobutan-4-onu (azetydynonu)
BICYKLICZNY SZKIELET PENICYLIN
R
CH3
H
N
O
O
S
H
N
H
H
CH3
CO2H
O
CH2
C NH
H H
6
7
O
5
N
S
1
Me
2
3
4
Me
COOH
H
Penicylina benzylowa (G)
Właściwości mikrobiologiczne penicyliny G:
A) Aktywna wobec pałeczek Gram (+) (np. gronkowca, zapalenia opon mózgowych,
rzeżączki) i wielu Gram (-) ziarenkowców oraz nieaktywna wobec wielu gatunków
bakterii.
B) niskotoksyczna,
C) rozkłada się w soku żołądkowym (najtrwalsza jest w pH 6,5-7,5), wymaga podawania
iniekcyjnego,
D) wrażliwa na wszystkie β-laktamazy (enzymy wytwarzane przez bakterie
penicylinooporne, katalizujące degradację penicylin),
E) niekiedy wywołuje ... zobacz całą notatkę