化學治療藥

ChemotherapeuticAgents

化學治療藥的分類

喹諾酮類抗菌藥抗結核病藥磺胺類抗菌藥抗真菌藥物抗病毒藥抗寄生蟲病藥物第一節喹諾酮類抗菌藥QuinoloneAntimicrobialAgents

喹諾酮類藥物按化學結構分類①萘啶酸類(Naphthyridinicacids)②噌啉羧酸類(Cinnolinicacids)③吡啶并嘧啶羧酸(Pyridopyrimidinicacid)④喹啉羧酸類(Quinolinicacids)一、喹諾酮類抗菌藥物的發展概述

第一代喹諾酮抗菌藥物的藥效學特征抗革蘭氏陰性菌藥物，對革蘭氏陽性菌幾乎無作用。其活性中等，體內易被代謝，作用時間短，中樞毒性較大，易產生耐藥性。ChloroquineNalidixicacidPiromidicacid

第二代喹諾酮抗菌藥的藥效學特征抗菌活性增強。抗菌譜也從革蘭氏陰性菌擴大到陽性菌，并對綠膿桿菌有效，藥代動力學性質也得到改善，耐藥性低，毒副作用小，臨床上用于治療泌尿道感染和腸道感染及耳鼻喉感染抗革蘭氏陰性菌藥物。化學結構特征為在分子中的7位引入哌嗪基團CinoxacinPipemidicAcid第三代喹諾酮抗菌藥的藥效學特征具有抗革蘭氏陽性與陰性菌藥物的活性，對支原體、衣原體、軍團菌及分枝菌有作用。化學結構特征為在分子中的6位引入氟原子。1位、5位、8位上的取代基改變及7位哌嗪基被其電子等排體替代

二、作用機理喹諾酮類抗菌藥通過抑制細菌DNA回旋酶(Gyrase)和拓撲異構酶IV（TopoisomeraseIV）起到抗菌作用。通過抑制細菌DNA回旋酶(Gyrase)抑制DNA的合成（圖19-2），DNA螺旋酶特異性催化改變DNA拓撲學反應，DNA回旋酶創建負超螺旋，這有助于在復制過程中穩定DNA的分離、防止過量和非模版的雙連卷曲。細菌DNA回旋酶由四個亞A亞基，即兩個A和兩個B聚體組成，A亞基由基因gyrA控制，B亞基由基因gyrB控制

DNA回旋酶包裹著A2B2亞基DNA，DNA回旋霉與細菌的環狀DNA結合，DNA回旋酶的A亞基使DNA鏈的后鏈斷裂形成缺口，產生正超螺旋的DNA，隨后在B亞基的介導下使ATP水解，前鏈移至缺口之后，最終在A亞基參與下使斷鏈再連接并形成負超螺旋，喹諾酮類抗菌藥以氫鍵和DNA回旋酶-DNA復合物結合，使DNA回旋酶活性喪失，細菌DNA超螺旋合成受阻，造成染色體復制和基因轉錄中斷近來發現喹諾酮類抗菌藥的另一個靶點為拓撲異構酶IV。DNA回旋酶和拓撲異構酶IV兩者都屬于相同類的DNA酶，被稱為拓撲異構酶。拓撲異構酶IV也由四個亞基組成，即兩個parC和個parE。喹諾酮類抗菌藥以DNA回旋酶和拓撲異構酶IV為靶點，通過與上述兩酶形成穩定的復合物，抑制細菌細胞的生長和分裂

三、構效關系1.吡啶酮酸的A環是抗菌作用必需的基本藥效基團，變化較小。其中3位COOH和4位C=O與DAN螺旋酶和拓撲異構酶Ⅳ結合，為抗菌活性不可缺少的部分。3位的羧基被磺酸基、乙酸基、磷酸基、磺酰氨基等酸性替團替代以及4位酮羰基被硫酮基、亞氨基等取代均使抗菌活性減弱。2.B環可作較大改變，可以是并合的苯環(X=CH,Y=CH)、吡啶環(X=N,Y=CH)、嘧環(X=N,Y=N)等。

3.1位N上若為脂肪烴基取代時，在甲基、乙基、乙烯基、氟乙基、正丙基、羥乙基中，以乙基或與乙基體積相似的乙烯基、氟乙基抗菌活性最好；若為脂環烴取代時，在環丙基、環丁基、環戊基、環己基、1(或2)-甲基環丙基中，其抗菌作用最好的取代基為環丙基、而且其抗菌活性大于乙基衍生物。1位N上可以為苯基或其它芳香基團取代，若為苯取代時，其抗菌活性與乙基相似，其中2，4-二氟苯基較佳，對革蘭氏陽性菌作用較強。4.2位上引入取代基后，其活性減弱或消失，這可能源于2位取代基的空間位阻作用干擾喹諾酮類藥物與受體的結合時，對1位和3位取代基立體構象的要求所致。5.5位取代基中，以氨基的抗菌作用最佳。其他基團取代時，活性減少。5位取代基的存在，從空間張力的角度可干擾4位羰基與靶位的結合，取代基體積越大這種干擾越作用越強。所以抗菌活性減弱。但從電性效應的角度考慮，向其母核共軛π鍵提供電子的取代基，均使4位羰基氧原子上的電荷密度有不同程度的提高，從而增加與靶位的結合力，使其抗菌活性增加，因此5位取代基對活性的影響為電性和立體因素的綜合表現。6.6位不同的取代基對活性的貢獻大小順序為F>Cl>CN≥NH2≥H，6位引入氟原子較6位為H的類似物的抗菌活性大30倍，這歸因于6位氟代化物是藥物與細菌DNA回螺旋酶的親和力增加2~17倍，對細菌細胞壁的穿透性增加1~70倍。7.7位引入各種取代基均可明顯增加抗菌活性，特別為五元或六元雜環取代時，抗菌活性明顯增加，尤其是哌嗪取代基最好。哌嗪等取代基進一步加強與細菌DNA回螺旋酶的結合能力。但也增加對GABA受體的親和力，因而產生中樞的副作用。8.8位以氟、甲氧基、氯、硝基、氨基取代均可使活性增加，其中以氟取代最佳，取代或與1位單原子以氧烷基成為含氧雜環，可使活性增加但光毒性也增加，若為甲基、甲氧基取代和乙基取代，光毒性減少。若1位與8位間成環，產生的光學異構體的活性有明顯的差異。1.保持對革蘭氏陰性菌的高度活性2.改善對革蘭氏陽性菌的活性3.增加抗厭氧菌的活性4．喹諾酮類藥物通常的毒性①喹諾酮類藥物結構中3，4位分別為羧基和酮碳基，極易和金屬離子如鈣、鎂、鐵、鋅等形成整合物，不僅降低了藥物的抗菌活性，同時也使體內的金屬離子流失，尤其對婦女、老人和兒童引起缺鈣、貧血、缺鋅等副作用。②光毒性。；③藥物相互反應(與P450)。④另有少數藥物還有中樞滲透性增加毒性(與CABA受體結合)、胃腸道反應和心臟毒性。這些毒性都與其化學結構相關。

5.藥物代謝動力學與化學結構的關系

環丙沙星Ciprofloxacin化學名：1-環丙基-6-氟-1，4-二氫-4-氧-7-(1-哌嗪基)-3-喹啉羧酸（1-cyclopropyl-6-fluoro-1，4-dihydro-4-oxo-7-(piperazin-1-yl)-3-quinolinecarboxylicacid）。別名：環丙氟哌酸。Ciprofloxacin的合成左氟沙星levofloxacin化學名：(S)-(-)-9-氟-2，3-二氫-3-甲基-10-(4-甲基-l-哌嗪基)-7-氧代-7H-吡啶并[1,2,3-de][1,4]苯并噁嗪-6-羧酸((S)9-Fluoro-2,3-dihydro-3-methyl-10-(4-methyl-1-piperazinyl)-7-oxo-7H-pyrido[1,2,3-de]-1,4-benzoxazine-6-carboxylicacid)。levofloxacin的抗菌作用大于其右旋異構體8～128倍，這歸因于它們對DNA螺旋酶的活性不同。levofloxacin較Ofloxacin相比的優點為：(1)活性是Ofloxacin的2倍。(2)水溶性好，水溶性是Ofloxacin的8倍，更易制成注射劑。(3)毒副作用小。為喹諾酮類抗菌藥己上市中的最小者levofloxacin的合成第一節磺胺類藥物及抗菌增效劑一、發展概述磺胺類藥物的母體為對氨基苯磺酰胺(磺胺，Sulfanilamide)，最早是合成偶氮染料的中間體，1908年已經被合成，但當時無人注意到它的醫療價值。直到1932年，Domagk發現含有磺胺結構片段的磺胺米柯定Sulfamidochrysoidine(鹽酸鹽為百浪多息，Prontosil)，可以使鼠、兔免受鏈球菌和葡萄球菌的感染，并次年報告了第一例用Prontosil治療葡萄球菌引起的敗血癥，引起了世界范圍的極大興趣。為克服其水溶性小，毒性大的缺點，又合成了可溶性百浪多息(ProntosilSoluble)，取得了較好治療效果。SulfanilamideSulfamidochrysoidineProntosilSolubleSulfacetamideSulfacetamideSulfathiazole

Sulfamethoxypyridazine

SulfamethoxazoleSulfacitine

TrimethoprimSulfisoxazoleMetioprim

Brodimoprim

Tetroxoprim

二、作用機理和構效關系(二)、構效關系Northey于1948年在研究5500種磺胺類化合物的基礎上，歸納總結出磺胺抗菌藥的結構與其抗菌活性的關系。1.氨基與磺酰氨基在苯核上必須互為對位，鄰位及間位異構體均無抗菌活性。2.苯環被其他換代替時或在苯核上引入其它基團時，都將使抑制活性降低或完全失去抑菌作用。3.將-SO2NH2基團以SO2C6H4(p-NH2)、SOC6H4(p-NH2)、CONH2、CONHR、COC6H4R等基團替代時，雖可保留抗菌活性，但多數情況下抑菌作用降低。4.磺酰氨基N’-單取代化合物多可使抗菌作用增強，特別是以雜環取代時其抗菌作用明顯增加。N’,N’-雙取代化合物一般均喪失抗菌活性。5.N4-氨基可以被其它基團取代或置換，但該取代基對抗菌活性有較大的影響，RCONH-、RN=N-、O2N-、H3CNH-、(H3C)2N-等在體內可以被轉化為氨基的化合物可保留抗菌活性。而一下這些基團C6H5NH-、RNH-(R為6以上的碳鏈)、CH3-、HO-、HO3S-、RSO2NH-則無抗菌活性。因此，保持.N4-氨基的存在是產生抑菌作用的關鍵。6.N’，

N4-均被取代時，如果N4-氨基上的取代基在體內可分解為游離的氨基，則仍由原取代衍生物的作用磺胺嘧啶Sulfadiazine

化學名：4-氨基-N-2-嘧啶基-苯磺酰胺(4-Amino-N-2-pyrimidinylbenzenesulfonamide)。磺胺甲噁唑Sulfamethoxazole

化學名：4-氨基-N-(5-甲基-3-異噁唑基-苯磺酰胺(4-Amino-N-(5-methyl-3-isoxazolyl)benZenesulfonamide)。磺胺甲噁唑的合成甲氧芐啶Trimethoprim化學名：5-[(3,4,5-三甲氧基苯基)-甲基]-2,4-嘧啶二胺(5-[(3,4,5-Trimethoxyphenyl)methyl]-2,4-pyrimidinediamine)。別名：甲氧芐氨嘧啶Trimethoprim的合成第三節抗結核藥物(Tuberculostatics)抗結核藥物分類合成抗結核藥抗結核抗生素一、合成抗結核藥物

異煙肼(Isoniazid)化學名：4-吡啶甲酰肼(4-Pyridinecarboxylicacidhydrazide)異煙肼的發現氨硫脲(Thioacetazone)

異煙醛縮氨硫脲(Isonicotinaldehydethiosemicarbazone)異煙肼衍生物異煙肼的N2取代的衍生物具有抗結核活性，而N1取代衍生物則無抗結核活性。所有的Isoniazid衍生物其抗結核活性低于Isoniazid。異煙腙(Ftivazide)

葡煙腙(Glyconiazide)丙酮酸異煙腙鈣(PyruvicAcidcalciumFtivazide)異煙肼作用機理

異煙肼作用機理

異煙肼的代謝異煙肼的理化性質異煙肼可與銅離子、鐵離子、鋅離子等金屬離子絡合，如與銅離子在酸性條件下生成一分子螯合物，呈紅色，在pH7.5時，生成兩分子螯合物

異煙肼在堿性溶液中，在有氧氣或金屬離子存在時，可分解產生異煙酸鹽Ⅰ，異煙酰胺Ⅱ及二異煙酰雙肼Ⅲ等異煙肼分子中含有肼的結構，具有還原性。弱氧化劑如溴、碘、溴酸鉀等在酸性條件下，均能氧化本品，生成異煙酸，放出氮氣。與硝酸銀作用，也被氧化為異煙酸，析出金屬銀

異煙肼的合成鹽酸乙胺丁醇EthambutolHydrochloride化學名：(+)-2,2‘-(1,2-乙二基二亞氨基)-雙-1-丁醇二鹽酸鹽(2,2

-(1,2-Ethanediyldiimino)bis-1-butanolhydrochloride)

Ethambutolhydrochloride的作用機理雖未完全闡明，但普遍可接受的說法為Ethambutolhydrochloride影響分枝桿菌細胞壁的合成，分枝桿菌屬是唯一由阿拉伯呋喃糖和半乳糖(arabi-nofuranoseandgalactose,AG)組成外封的細胞壁，半乳糖被共價鍵結合到肽聚糖上并且插入脂阿拉伯甘露聚糖(Lipoarabinomannan，LAM)的構架中，Ethambutolhydrochloride抑制阿拉伯糖基轉移酶（Arabinosyltransferase），阿拉伯糖轉移酶的作用為催化D-阿拉伯呋喃糖聚合形成AG（圖19-6）,Ethambutolhydrochloride模擬前體β-D-阿拉伯呋喃糖基-1-單磷酰基癸異戊二烯醇（β-D-arabinofuranosyl-1-monophosphoryl-decaprenol），導致AG和LAM的合成受阻。Ethambutolhydrochloride的耐藥性的機制是由于被embAB基因調控的阿拉伯糖基轉移酶的過渡度表達所引起。乙胺丁醇作用機理

運用隨機篩選方法，得到抗結核藥鹽酸乙胺丁醇(Ethambutolhydrochloride)，其分子中含兩個構型相同的手性碳，有三個旋光異構體，右旋體的活性是內消旋體12倍，為左旋體的200~500倍，藥用為右旋體。對Ethambutolhydrochloride進行優化，但未能得到活性更好的衍生物。其他抗結核藥物對氨基水楊酸類：1944年發現苯甲酸和水楊酸能促進結核桿菌的呼吸，從抗代謝學說出發，于1946年發現對結核桿菌有選擇性抑制作用的SodiumAminosalicylate，曾在臨床上被廣泛使用，但由于結核桿菌的耐藥性和較嚴重的胃腸道反應等，降低了其應用價值,已被乙胺丁醇,利福平取代,目前僅作為二線抗結核藥使用。當Para-aminosalicylicAcid與另一抗結核藥物Isoniazid共服時，能減少Isoniazid乙酰化，這樣增加Isoniazid在血漿中的水平，對于乙酰化速度快的病人，這種作用具有實用價值。基于此點將(Para-aminosalicylicAcid與Isoniazid制成復合物。即為帕司煙肼(Pasiniazid)。SodiumAminosalicylate

吡嗪酰胺(Pyrazinamide)為在研究煙酰胺時發現的抗結核桿菌藥物，它為煙酰胺的生物電子等排體，作為煙酰胺的抗代謝物，干擾NAD的合成

具有足夠的親水性以確保其血漿中濃度使藥物在感染部位被釋放；具有一定的親脂性以確保穿透結核菌的細胞；具有在作用部位易水解，而在其他部位作為前體藥物不易被水解的敏感性。基于Pyrazinamide在pH值5.5或更低時具有抗結核活性，Pyrazinamide被認為本身可能為藥物的活性形式或為部分前體藥物，敏感的生物體可產生吡嗪酰胺酶水解吡嗪酰胺成為吡嗪羧酸，而吡嗪羧酸可降低其周邊環境的pH值，使結核桿菌不能生長。喹諾酮抗結核藥物抗結核活性的喹諾酮類藥物具有以下結構特征；①C-1位環丙基取代，若進一步增加親脂性其抗結核活性降低。②C-6、C-8位的氟原子取代，C-8位也可為甲氧基取代。③C7位為雜環取代，通常為哌嗪和吡咯的衍生物。莫西沙星(Moxifloxacin)、司氟沙星(Sparfloxacin)及Ciprofloxacin和Ofloxacin。乙硫煙胺(Ethionamide)為二線抗結核藥物，二線抗結核藥物一般在耐受性和副作用的發生率方面高于一線藥物。Ethionamide為異煙酰胺的類似物，其分子中的乙基可以被丙基取代，即為丙硫異煙胺(Prothionamide),兩者對結核桿菌都具有較好的活性。Ethionamide的作用機理與Isoniazid類似，被認為是前體藥物，在體內經催化酶-過氧化酶氧化成具有活性亞砜化物。Ethionamide可與Isoniazid及其衍生物合用，減少其耐藥性。二、抗結核抗生素抗結核抗生素主要有氨基糖苷類的鏈霉素(Streptomycin)和卡那霉素(Kanamycin)；大環內酰胺類的利福平(Rifamycin)及半合成的利福噴丁(Rifapentine)等；其他類抗生素的環絲氨酸(Cycloserin)和紫霉素(Viomycin)及卷曲(卷須)霉素(Capreomycin)等。1.氨基糖苷類抗生素Streptomycin作用機理Streptomycin可抑制蛋白質的合成，但其讀錯m-RNA模版和膜損傷也于其抗結核作用共存，Streptomycin可通過彌散方式跨過結核桿菌的外層，最終通過電性依賴過程穿透胞質膜。雖然，Streptomycin的耐藥作用機理被認為是誘使基因密碼讀錯，但已經發現耐鏈霉素菌具有兩點明顯的變化；1.S12蛋白在核糖體蛋白43位和88位的賴氨酸被精氨酸和蘇氨酸取代；2在rRNAde524~526區的GCC堿和在rRNAde504~507區的CGG堿的分子內堿對衍生16SrRNA的偽節(pseudoknot)構象不穩定。S12蛋白是保持16rRNA功能的偽節穩定化。已經正實Streptomycin干擾16S蛋白和16SrRNA兩者中的之一或兩者正常功能。所有的氨基糖苷類抗生素具有類似的藥效和藥代動力學性質及毒性，只有Streptomycin和極少量的卡那霉素具有抗結核活性，這表示其結構修飾范圍極小，至今還未發現Streptomycin在人體內的代謝物，其代謝主要涉及耐藥性的代謝。Streptomycin的耐藥性與其腺苷轉移酶和磷酸轉移酶失活有關，腺苷轉移酶和磷酸轉移酶均可對N-甲基葡萄糖胺部分的3-羥基腺苷化或磷酸化。對鏈酶糖部分結構修飾

將醛基還原為羥基得到雙氫鏈霉素(Dihydrostreptomycin)，其抗結核活性與鏈霉素相似，但耳聾的毒性則非常大。將醛基氧化為羧基或轉換為烯夫堿衍生物，都為失活衍生物，將鏈酶糖的甲基氧化為甲烯醇羥基，雖為活性物但與Streptomycin比較無優點可言。對葡萄糖胺部分的胺甲基進行修飾，無論是去甲基還是用大的烴基取代甲基都降低其活性，將鏈酶胍部分的胍基從分子中移去或進行結構修飾都降低抗結核活性。2.大環內酰胺類抗生素大環內酰胺類為由鏈絲菌(Streptomycesmediterranei)發酵產生的一類抗生素，其中研究較多的為RifamycinB，O，S，SV和X。化學結構為27個碳原子的大環內酰胺，環內含一個萘核構成平面芳香核部分與立體脂肪鏈相連形成橋環。它們均為堿性，性質不穩定。Rifamycins進行結構改造RifamycinsSV與1-甲基-4-氨基哌嗪形成的腙，得到其半合成衍生物利福平(Rifampin)，其抗結核活性比Rifamycins高32倍，但其耐藥性出現較快。利福定為Rifampin哌嗪環上的甲基被異丁基取代的衍生物，其的抗菌譜與Rifampin相似，對結核桿菌和麻風桿菌有良好的抗菌活性。當其用量僅為Rifampin的1/3時，可獲得近似于或高于Rifampin的療效，而且與Rifampin相比口服吸收好，毒性低。Rifapentine為Rifampin哌嗪環上的甲基被環戊基取代的衍生物，抗菌譜與Rifampin相似，但其抗結核桿菌作用比Rifampin強2-10倍。（1）作用機制利福霉素類抗生素能與分支桿菌的依賴(于)DNA的RNA聚合酶(DNA-dependentRNApolymerase,DDRP)的β-亞單位結合，形成穩定的復合物，抑制該酶的活性，阻斷RNA合成中的鏈起始,導致RNA合成的抑制。，利福霉素萘核π-π鍵合到DDRP蛋白的芳香氨基酸的芳核上。DDRP是一個含有兩個鋅原子的金屬酶。利福霉素C-1和C-8上氧原子與酶分子中鋅原子螯合，增加了利福霉素對DDRP的結合力，在利福霉素分子中的C-21和C-23上的氧和DDRP形成較強的氫鍵，也增加了利福霉素對DDRP的結合。這種結合導致了RNA合成的抑制。細菌對此類抗生素可迅速產生耐藥性，RNA多聚酶β-亞單位rpoB基因發生突變后，利福霉素不能與RNA聚合酶結合，是產生耐藥性的原因。（2）構效關系1.在Rifamycins的1，8，21和23位應存在游離羥基。2.這些游離羥基在一個平面上，并且對與DDRP結合有著十分重要的作用（參見作用機制部分）。3.Rifamycins的C-21和C-23羥基乙酰化物無活性。4.大環上的雙鍵被還原后，其活性降低。5.將大環開環也將失去其抗菌活性。雙鍵被還原或大環開環后，利福霉素的構象發生改變，從而影響與DDRP結合，使其活性降低或失去其抗菌活性。6.在C-3上引進不同取代基往往使抗菌活性增加，亞胺基、肟、腙等取代基的引入使抗菌活性顯著提高。這與引入取代基后，通透性改變，易于轉運透過細菌細胞壁有關。利福平Rifampin理化性質本品為鮮或暗紅色結晶性粉末，無臭，無味。可溶于甲醇，幾乎不溶于水。經不同溶劑重結晶得兩種晶型，1-型結晶穩定性較好，抗結核活性也高。本品遇光易變質，水溶液易氧化損失效價。Rifampin分子中含1，4-萘二酚結構，其酚羥基的酸性在pKa~1.7，而哌嗪部分的堿性pKa7.9。Rifampin在堿性條件下易氧化成對醌型化合物。其醛縮氨基哌嗪在強酸中易在C=N處分解，成為縮合前的3-甲酰基利福霉素SV和氨基哌嗪二個化合物。故本品酸度應在pH4~6.5范圍內。體內代謝Rifampin體內主要代謝為C-25的酯鍵水解，生成去乙酰基利福平，它雖然仍有抗菌活性，但僅為Rifampin的1／8~1／10。可在尿中發現去乙酰化物與葡萄糖醛酸的結合物。Rifampin的另一個代謝物為其水解物3-甲酰基利福霉素SV。它雖然有抗菌活性，但比Rifampin低。3.其它抗結核抗生素其它抗結核的抗生素為環絲氨酸(Cycloserine)和紫霉素(Viomycin)及卷曲(卷須)霉素(Capreomycin)。Cycloserine為從鏈霉菌(stretomycesorchidaceus)中分離出的二線抗結核藥物，天然的環絲氨酸為D-(+)-異構體，它的作用機理為抑制D-丙氨酸消旋酶(D-alanineracemase)和D-丙氨酸連接酶(D-alanineligase)，D-丙氨酸是細菌細胞壁中肽聚糖的重要成分，分支桿菌能夠利用天然的存在L-丙氨酸并且經D-丙氨酸消旋酶將L-丙氨酸轉為D-丙氨酸，生成的D-丙氨酸兩分子在D-丙氨酸連接酶作用下偶聯形成D-丙氨酸-D-丙氨酸復合物，此復合物為構成分支桿菌細胞壁的肽聚糖的重要成分。Cycloserine是D-丙氨酸的剛性類似物，因此可競爭性抑制D-丙氨酸與D-丙氨酸消旋酶及D-丙氨酸連接酶結合，從而干擾肽聚糖的合成，Cycloserine耐受性的產生原因是因為D-丙氨酸消旋酶的超量表達。第四節抗真菌藥物(AntifugalDrugs)抗真菌藥物按結構分類為①作用于真菌膜上麥角甾醇的藥物②麥角甾醇生物合成抑制劑-唑類抗真菌藥物③麥角甾醇生物合成抑制劑-烯丙基胺和鯊烯環氧化酶抑制劑④不影響膜上麥角甾醇的藥物。一、作用于真菌膜上麥角甾醇的藥物分子內都含有親脂大環內酯環，此環含有四、五、六或七個共軛雙鍵的發色團。且連有一個氨基糖多烯類抗生素在水和一般有機溶劑中的溶解度較小，只是在二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、吡啶等極性溶劑中溶解度較大。其主要代表藥物有制霉菌素A1(NystatinA1)、匹馬霉素(Pimaricin)、兩性霉素B(AmphotericinB)、哈霉素(Hamycin)和曲古霉素(Trichomycin)。兩性霉素B

AmphotericinB

AmphotericinB結構中有一氨基和羧基，故兼有酸堿兩性。多烯類抗生素主要用于深部真菌感染，此類抗生素與真菌細胞膜上的甾醇結合，損傷膜的通透性，導致細菌細胞內鉀離子、核苷酸、氨基酸等外漏，破壞正常代謝而起抑菌作用。除支原菌外，細胞上缺少甾醇的細菌不能被多烯類抗生素所作用。游離甾醇和細胞膜上甾醇競爭多烯類抗生素，而使多烯類抗生素作用減少。哺乳動物細胞膜上的甾醇主要為膽甾烷醇，經常使用Amphotericin等多烯類抗生素，可以使其對含有麥角甾醇囊的親和力大于對含有膽甾醇囊親和力的十倍。多年來臨床使用的靜脈注射用Amphotericin，一直為去氧膽酸和磷酸緩沖液組成的膠體制劑，因此，該藥有許多副作用，最嚴重的為低血鉀和末梢管狀酸中毒，使用脂質復合制劑后，其腎毒性已經降低許多，具有很好的耐受性。二、麥角甾醇生物合成抑制劑-唑類抗真菌藥物唑類抗真菌藥物主要有咪唑類和三氮唑兩類結構，咪唑類抗真菌藥物的代表藥物為噻康唑(Tioconazole)、益康唑(Econazole)、酮康唑(Ketoconazole)、奧昔康唑(Oxiconazole)、噻康唑(Tioconazole)、硫康唑(Sulconazole)。三氮唑的代表藥物有特康唑(Terconazole)、氟康唑(Fluconazole)和伊曲康唑(Itracinazole)。克霉唑

咪康唑

EconazoleTioconazole唑類抗真菌藥物通過抑制真菌細胞色素P-450，P-450能催化羊毛甾醇14位脫α-甲基成為麥角甾醇，唑類藥物抑制甾醇14α-脫甲基酶，導致14-甲基化甾醇的積累，誘導細胞的通透性發生變化，膜滲透細胞的結構被破壞，繼而造成真菌細胞的死亡。唑類抗真菌藥物環上3位氮原子與血紅素輔基中3價鐵離子結合，阻止了用于插入羊毛甾醇的氧活化。唑類抗真菌藥物的活性不僅可以通過和血紅素鐵離子結合的強度來評價，也可以通過1位氧原子上取代基對細胞色素的脫輔蛋白質的親和力來確定。鑒于人體內普遍存在P-450酶系，該類藥物也可以與人體內其他的P-450酶系的血紅蛋白輔基Fe原子配位結合，這是該類藥物存在一定肝腎毒性的重要原因。結構與活性關系1.分子中的氮唑環(咪唑或三氮唑)是必須的，咪唑環的3位或三氮唑的4位氮原子與血紅素鐵原子形成配位鍵，競爭抑制酶的活性，當被其他基團取代時，活性喪失。比較咪唑和三氮唑類化合物可以發現三氮唑類化合物的治療指數明顯優于咪唑類化合物。2.氮唑上的取代基必須與氮雜環的1位上的氮原子相連。3.Ar基團上取代基中苯環的4位取代基有一定的體積和電負性，苯環的2位有電負性取代基對抗真菌活性有利。4.R1、R2上取代基結構類型變化較大，其中活性最好的有兩大類；R1、R2形成取代二氧戊環結構，成為芳乙基氮唑環狀縮酮類化合物，代表性的藥物有Ketoconazole、Itracinazole。該類藥物的抗真菌活性較強，但由于體內治療時肝毒性較大，而成為目前臨床上首選的外用藥；R1為醇羥基，代表性藥物為Fluconazole，該類藥物體外無活性，但體內活性非常強，是治療深部真菌病的首選藥。5.該類化合物的立體化學；氮唑類抗真菌藥對立體化學要求十分嚴格，情況是在3-三唑基-2-芳基-1-甲基-2-丙醇類化合物中，(1R,2R)立體異構與抗真菌活性有關。氟康唑Fluconazolea-(2,4-二氟苯基)-a-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基甲基)-1H-1,2,4-三氮唑-1-基乙醇(a-(2,4-Difluorophenyl)-a-(1H-1,2,4-triazol-1-ylmethyl)-1H-1,2,4-triazole-1-ethanol)。Fluconazole是根據咪唑類抗真菌藥物構效關系研究結果，以三氮唑替換咪唑環后，得到的抗真菌藥物。它與蛋白結合率較低，且生物利用度高并具有穿透中樞的特點。Fluconazole對新型隱球菌、白色念珠菌及其他念珠菌、黃曲菌、煙曲菌、皮炎芽生菌、粗球孢子菌、莢膜組織胞漿菌等有抗菌作用Fluconazole對真菌的細胞色素P-450有高度的選擇性，它可使真菌細胞失去正常的甾醇，而使14-甲基甾醇在真菌細胞內蓄積，起到抑制真菌的作用Fluconazole的合成三、麥角甾醇生物合成抑制劑-烯丙基胺和鯊烯環氧化酶抑制劑1981年發現了萘替芬(Naftifine)為烯丙胺類結構的抗真菌藥物，具有較高的抗真菌活性，局部使用治療皮膚癬菌病的效果優于Clotrimazole和Econazole，治療白色念珠菌病效果同Clotrimazole。由于其良好的抗真菌活性和新穎的結構特征，而受到重視。繼而又發現抗真菌活性更高，毒性更低的特比萘芬(Terbinafine)和布替萘芬(Butenafine)。Terbinafine與Naftifine相比，其抗菌譜更廣，抗真菌作用更強，不僅可以外用，還可以口服。Butenafine則對發癬菌，小孢子菌和表皮癬菌等皮膚真菌具有較強的作用。且經皮膚、角質層滲透迅速，潴留時間長，24小時仍可保留高濃度。四、不影響膜上麥角甾醇的藥物第五節抗病毒藥物AntiviralAgents

抗病毒藥物分類：三環胺類（金剛烷胺）核苷類（利巴韋林、阿昔洛韋）其它類（膦甲酸鈉）金剛烷胺類

Amantadine為一種對稱的三環狀胺，它可抑制病毒顆粒穿入宿主細胞，也可以抑制病毒早期復制和阻斷病毒的脫殼及核酸宿主細胞的侵入利巴韋林Ribavirin化學名為1-b-D-呋喃核糖基-1H-1，2，4-三氮唑-3-羧酰胺（1-b-D-ribofuranosyl-1H-1,2,4-triazole-3-carboxamide）。又稱為三氮唑核苷，病毒唑（Virazole）利巴韋林（Ribavirin）于1972年由美國加州核酸研究所首先報道。該研究所J.T.Witkowski等人發現核糖核苷抗生素吡唑呋喃菌素（Pyrazomycin）、間型霉素（Formycin）和焦土霉素（Showdomycin）除了有抗菌活性外，在體外還有一定的抗病毒活性，但是其抗病毒活性不高或抗病毒譜很窄在體外還有一定的抗病毒活性，但是其抗病毒活性不高或抗病毒譜很窄，于是根據這些結構合成了一系列的b-D-呋喃核糖的咪唑和1，2，4-三氮唑核苷的衍生物。后來經體外動物實驗表明，其中Ribavirin對呼吸道合皰病毒、流感病毒、甲肝病毒、腺病毒等多種RNA和DNA病毒均有明顯抑制作用，是一種效果良好的廣譜抗病毒藥物Ribavirin進入被病毒感染的細胞后迅速被磷酸化，其產物作為病毒合成酶的競爭性抑制劑，抑制肌苷單磷酸脫氫酶、DNA多聚酶、流感病毒RNA聚合酶和mRNA鳥苷轉移酶，從而引起細胞內鳥苷三磷酸的減少，損害病毒RNA和蛋白合成，使病毒復制與傳播受抑制。X-射線晶體衍射也表明，Ribavirin的晶體構象與鳥嘌呤核苷非常相似。Ribavirin的構效關系Ribavirin的合成齊多夫定Zidovudine化學名3′-疊氮-3′-脫氧胸腺嘧啶（3′-Azido-3′-deoxythymidine）又名疊氮胸苷（Azidethymidine）縮寫AZT，商品名：克度；立妥威（Retrovir）齊多夫定（Zidovudine）1964年首次合成。曾是一個抗癌劑，后來被證明具有抗鼠逆轉錄酶活性。1972年被用于抑制單純皰疹病毒復制的研究。1984年發現其對人免疫缺陷病毒（HumanImmuno-DeficiencyVirus，HIV）有抑制作用。1987年被批準作為第一抗艾滋病毒藥物上市獲得性免疫缺陷綜合癥，又稱艾滋病（AIDS），是一種被稱為人類免疫缺陷病毒（HIV）感染所引起的。當HIV進入宿主細胞后，逆轉錄酶就會利用病毒的RNA合成DNA，所合成的DNA模板通過整合酶的作用裝配到宿主基因中去。HIV病毒基因通過gag，pol，env基因得以編碼。其編碼遵循宿主細胞轉錄機制并被病毒基因所控制。聚蛋白在前基因組55位gag基因和160位pol基因的作用下合成。這種gag和pol的產物在一種被病毒自身編碼片段（P17，P24，P7和P6）的蛋白酶作用下就產生了易感染的病毒微粒。在病毒的復制過程中，逆轉錄酶、整合酶和蛋白酶是關鍵的三個酶，任何一個酶的失活都將會阻礙病毒的復制。目前的所有抗HIV藥物都是與作用于這三個酶中某一個酶有關核苷類逆轉錄酶抑制劑（NucleosideReverseTranscriptaseInhibitors，NRTIs）是合成HIV的DNA逆轉錄酶底物脫氧核苷酸的類似物，在體內轉化成活性的三磷酸核苷衍生物，與天然的三磷酸脫氧核苷競爭性與HIV逆轉錄酶（RT）結合，抑制RT的作用。阻礙前病毒的合成。Zidovudine在細胞內需要轉化為活性三磷酸齊多夫定（AZTTP）才能發揮作用。AZTTP是HIV-1逆轉錄酶底物的競爭性抑制劑。由于其結構3′-位為疊氮基，當它們結合到病毒DNA鏈的3′末端時，不能再進行5′-3′磷酸二酯鍵的結合，終止了病毒DNA鏈的延長。AZTTP對HIV-1逆轉錄酶的親和力比細胞DNA聚合酶強100倍，故其抗病毒作用有高度選擇性。

Zidovudine在使用過程中，會產生耐藥性，分子生物學研究表明其耐藥性與HIV-1合成逆轉錄酶的pol基因區發生多點突變有關。Larder等從接受Zidovudine治療初期的不同艾滋病人血樣中分離的病毒株，由其合成逆轉錄酶的pol基因區核苷酸序列推導出氨基酸序列。結果發現第67，70，215，219位都分別為天冬氨酸（Asp），賴氨酸（Lys），蘇氨酸（Thr），Lys。而從接受Zidovudine治療后的病人血樣中分離的HIV-1中測得的氨基酸序列第67位的Asp變為天冬酰胺（Asn），第70位的Lys變為精氨酸（Arg），第215位的Thr變為苯丙氨酸（Phe）或酪氨酸（Tyr），第219位Lys變為谷氨酰胺（Gln）。這4個氨基酸都位于PT的氨基末端，具有識別核苷酸和多聚酶的功能。這一發現揭示了Zidovudine耐藥的分子機理Zidovudine的合成阿昔洛韋Acyclovir化學名9-（2-羥乙氧基甲基）鳥嘌呤（2-Amino-1,9-dihydro-9-[(2-hydroxyethoxy)methyl]-6H-purin-6-one）Acyclovir的作用機制三個階段：①在細胞內由病毒的胸苷激酶迅速轉化為活性的Acyclovir單磷酸酯。與正常細胞的底物相比是一個非常弱的胸苷激酶底物。②Acyclovir三磷酸酯的濃度比細胞內DNA聚合酶濃度低許多時，就能完全抑制病毒的DNA聚合酶。③在皰疹病毒感染細胞內，由于優先吸收Acyclovir比正常細胞快。

Acyclovir的代謝Acyclovir的合成開環的核苷類抗病毒藥物HIV蛋白酶抑制劑第六節抗寄生蟲藥AntiparasiticDrugs抗腸蟲藥抗血吸藥抗瘧原蟲藥驅腸蟲藥阿苯達唑Albendazole

化學名[5-（丙硫基）-1H-苯并咪唑-2-基]氨基甲酸甲酯[5-(Propylthio)-1H-benzimidazol-2-yl]carbamicacidmethylesterAlbendazole是對四咪唑衍生物的研究后所得的驅蟲藥。四咪唑的左旋體為左旋咪唑（Levamizole）為一種廣譜的驅腸蟲藥。實驗證明此藥可選擇地抑制蟲體肌肉中的琥珀酸脫氫酶，使延胡素酸不能還原為琥珀酸，從而影響蟲體肌肉的無氧代謝，減少能量的產生。蟲體肌肉麻痹后，蟲隨糞便排出體外，其活性為混旋體的1~2倍，但毒性及副作用較低，另外，左旋咪唑也是一種免疫調節劑，可使細胞免疫力較低者得到提高。保留四咪唑分子中的咪唑環，將氫化噻唑環打開，得到阿苯達唑、甲苯達唑（Mebendazole）奧苯達唑（Oxibendazole）等廣譜驅腸蟲藥

抗血吸蟲病藥抗瘧藥

瘧原蟲的生命周期和抗瘧藥物的作用環節

1.原發性紅細胞外期：感染瘧原蟲的按蚊叮咬健康人體時，將其唾液中的子孢子輸入人體，約在30min內子孢子侵入肝細胞，便開始紅細胞前期的發育和裂殖體的繁殖，經過約10~14d，生成大量的裂殖體。在此期間為瘧疾的潛伏期，無癥狀發生。乙胺嘧啶對此階段瘧原蟲有殺滅作用，可預防瘧疾的發生。

2.紅細胞內期：在紅細胞外期肝臟中產生的裂殖子破壞肝細胞而進入血液，侵入紅細胞，先發育成滋養體，再成為裂殖子。最后破壞紅細胞，所釋放的裂殖子及代謝物加之紅細胞被破壞時產生的變性蛋白質，刺激機體而引起寒顫、高熱等瘧疾癥狀，而從紅細胞內溢出的裂殖子又反復進入紅細胞進行發育。如此周而復始，每當瘧原蟲完成一個無性生殖周期，其癥狀即發作一次。按完成無性生殖周期的不同分為惡性瘧(36~48h)、間日瘧(48h)、三日瘧(72h)。對此期瘧原蟲有殺滅作用的藥物為氯喹(Chloroquine)、奎寧(Quinine)、青蒿素(Artemisinin)等。3.繼發性紅細胞外期：間日瘧存在兩種子孢子亞型，既速發型子孢子和遲發型子孢子；兩種子孢子同時進入肝細胞，速發型子孢子完成紅細胞外期后，全部由肝細胞釋放，進入紅細胞內期；而遲發型子孢子則是在處于休眠狀態一段時間后，才進行紅細胞外期的繁殖并進入血液釋放裂殖子，引起瘧疾的復發。此階段有效抗瘧藥物為伯氨喹(Primaquine)。瘧疾的預防和治療藥物用于預防和治療瘧疾的藥物按其結構可以分為喹啉類青蒿素類嘧啶類喹啉類抗瘧藥物喹啉類抗瘧藥物歷史悠久、種類較多，在抗瘧藥物中舉足輕重。按其結構可將喹啉類抗瘧藥進一步分為4-喹啉甲醇類4-氨基喹啉類8-氨基喹啉類1．4-喹啉甲醇類：此類藥物的代表藥物為奎寧(Quinine)，是一種生物堿，早在17世紀就知道金雞納樹皮可以治療發熱和瘧疾，1820年從金雞納樹皮中提取得到了奎寧。它對紅細胞內期的瘧原蟲有較強的殺滅作用，可控制瘧疾的癥狀。奎寧在體內的代謝主要發生在喹啉環的2位，其代謝物抗瘧作用很小因此，將此位置封閉，得到能殺死裂殖體的高效抗瘧藥物甲氟喹(Mefloquine)，該藥有兩個手性中心，但四個光學異構體活性均相同，因此臨床上使用外消旋體。主要用于對氯喹和對多種藥物耐藥的瘧疾的預防和治療4-喹啉甲醇類抗瘧藥還包括用其他稠環代替喹啉環而得到的本芴醇(Lumefantrine，Benflumetol)和鹵泛群(Halofantrine)，兩者都可用于對Chloroquine呈耐藥性的瘧原蟲感染MefloquineLumefantrine

Lumefantrine

奎寧(Quinine)化學名

(8

,9R)-6'-甲氧基-脫氧辛可寧-9-醇（(8

,9R)-6'-Methoxycinchonan-9-ol）從金雞納樹皮中除得到Quinine外，還得到了奎尼丁(Quinidine)、辛可寧(Cinchonine)和辛可尼定(Cinchonidine)。其絕對構型分別為Quinine(3R：4S：8S：9R)，奎尼丁(3R：4S：8S：9S)，辛可寧(3R：4S：8S：9S)，辛可尼定(3R：4S：8S：9R)QuinineQuinidineCinchonidineCinchonine

（3R:4S:8S:9R）（3R:4S:8S:9S）（3R:4S:8S:9R）（3R:4S:8S:9S）奎寧代謝將奎寧的仲醇基與氯甲酸乙酯反應，生成奎寧碳酸乙酯，此藥為奎寧的前藥，稱為優喹寧(Euquinine)，又稱無味喹寧。其不再具有奎寧的苦味，但仍保留抗瘧作用，口服后在消化道內水解轉化為奎寧

奎寧和奎尼丁都是低治療指數和容易引起中毒的藥物。這種毒性反應稱為金雞納反應，主要表現為惡心、嘔吐、耳鳴、頭痛、聽力和視力減弱，甚至發生暫時性耳聾。低血糖是使用金雞納生物堿后易發生的另一個較為嚴重的癥狀，其原因為金雞納生物堿能刺激胰腺釋放胰島素

2．4-氨基喹啉類將4-氨基喹啉引入堿性側鏈所得的衍生物對裂殖原蟲具明顯的速效殺蟲作用，其中最為突出的為氯喹(Chloroquine)。雖然在世界上多數地區已經出現了對Chloroquine呈耐藥性的惡性瘧原蟲，但至今對三日瘧原蟲和卵形瘧原蟲都十分有效，對間日瘧原蟲，也保持了較高的治療價值。將Chloroquine的1-甲基-4-二乙氨基丁氨基側鍵改成取代氨酚側鏈，得到咯萘啶(Malaridine,Pyronaridine)，它能有效殺滅裂殖體，抗瘧療效顯著并且對對氯喹呈耐藥性的瘧原蟲的感染有效氯喹的另一個衍生物為哌喹(Piperaquine)，其抗瘧作用與Chloroquine類似，經口服吸收后，先貯存于肝臟，再緩慢地釋放進入血液，故作用時間比Chloroquine更為持久，臨床上常用于瘧疾癥狀的抑制性預防。將Chloroquine分子側鏈乙氨基中氮上的乙基以羥乙基取代后可得到羥基氯喹(Hydroxychloroquine),也具有較好的抗瘧作用。Chloroquine及Hydroxychloroquine也可用于治療風濕性疾病ChloroquineHydroxychloroquineMalaridine

Piperaquine

磷酸氯喹(ChloroquinePhosphate)化學名N4-(7-氯-4-喹啉基)-N1,N1-二乙基-1,4-戊二胺二磷酸鹽（N4-(7-Chloro-4-quinolinyl)-N1,N1-diethyl-1,4-pentanediaminediphosphate）

氯喹的合成3．8-氨基喹啉類：在第二次世界大戰期間，金雞納樹皮的供應受到干擾，故開展了對喹啉類衍生物抗瘧作用的各種研究，在8-氨基喹啉衍生物中，伯氨喹(Primaquine)較為突出，能殺滅人體血液中各型瘧原蟲的配子體，并對良性瘧及紅細胞外期的裂殖子也有較強的殺滅作用，故作為防止瘧疾復發和傳播的首選藥物。（二）青蒿素類抗瘧藥物青蒿素(Artemisinin)為我國科學家在1971年首次從菊科植物黃花蒿(AremisiaannuaLinn)中分離提取的具有過氧鍵的倍半萜內酯新結構類型的抗瘧藥物，對瘧原蟲紅細胞內型裂殖體有高度的殺滅作用，對抗氯喹株惡性瘧原蟲引起的感染同樣具高效、迅速的抗瘧作用，是目前用于臨床的各種抗瘧藥中起效最快的一種，但具有口服活性低、溶解度小、復發率高、半衰期短等缺點因此，以其為先導化合物相繼合成或半合成了大量的衍生物。其中將C-10羰基還原得到的雙氫青蒿素(Dihydroartemisinin)，抗瘧作用比Artemisinin強一倍，它也是Artemisinin在體內的還原代謝物ArtemisininDihydroartemisininArtemether雙氫青蒿素經醚化后可得蒿甲醚(Artemether)、蒿乙醚(Arteether)，其構型均為β-構型。Artemether與Artemisinin的抗瘧作用方式相似，與氯喹幾乎無交叉耐藥性。蒿乙醚對耐氯喹原蟲株的作用比Artemisinin高。為解決Artemisinin水溶性低的缺點，將Dihydroartemisinin進行酯化后得Artemisinin的琥珀酸酯稱為青蒿琥酯(Artesunat)，為β-構型，作用強度與Chloroquine相當，但起效快，其鈉鹽水溶液不穩定，可制成粉針臨用時配制成水溶液用于靜脈注射。作用強度與Chloroquine相當，但起效快，適用于搶救腦瘧和危重昏迷的瘧疾病人。雙氫青蒿素的醚、酯和羧酸衍生物都具有抗瘧活性ArteetherArtesunatArtemisinin的結構與活性關系①、內過氧化結構的存在對活性是必需的，脫氧青蒿素(雙氧橋被還原為單氧)就完全喪失了抗瘧活性。②、雖然內過氧化結構對產生抗瘧活性是必須的，但只有內過氧橋還不能產生足夠的抗瘧活性，Artemisinin抗瘧活性的存在歸于內過氧化橋-縮酮-乙縮醛-內酯的結構以及在1,2,4-三氧雜環己烷的5位氧原子的存在。③、進一步的研究表明，疏水基團的存在和過氧化結構的位置對其活性至關重要。在其分子中引入親水性基團并使其極性增大，則導致抗瘧活性減小。在很多Artemisinin衍生物中，都可以看到為保持和增加抗瘧活性，一定的親脂性是非常重要的。④、10位的羰基對于保持抗瘧活性并不是至關重要的，可被還原為羥基及進一步烴化。⑤、9位取代基及其立體構型對活性有較大的影響，由于對過氧化結構存在立體障礙，當甲基由R型轉為S型，則抗瘧活性降低；同樣原因，將6元環變為7元環，由于構型改變，活性也降低。（三）嘧啶類抗瘧藥物利用瘧原蟲不能利用環境中的葉酸和四氫葉酸，必須自身合成葉酸并轉變為四氫葉酸的特點，選擇二氫葉酸還原酶抑制劑作為抗瘧藥物，其代表藥物為乙胺嘧啶(Pyrimethamine)，由于對多數的瘧原蟲有較強的抑制作用，故臨床上多作為預防藥物。另一個二氫葉酸還原酶抑制劑為硝喹(Nitroquine)，同樣具有對瘧疾的預防和治療作用抗生素的作用機制

1.干擾細菌細胞壁合成2.損傷細菌細胞膜3.抑制細菌蛋白質合成4.抑制細菌核酸合成5.增強吞噬細胞的功能1.干擾細菌細胞壁合成細菌細胞壁具有維持細菌正常外形的功能，若出現缺損。則細菌便膨脹，變形、破裂、自溶而死亡。細胞壁的主要結構成分為胞壁粘肽，由N-乙酰葡萄糖胺和與五肽相連的N-乙酰胞壁酸重復交連而成，其生物合成分為胞漿內、胞漿膜及胞漿膜外三個階段，磷霉素、環絲氨酸可阻礙胞漿內粘肽前體N-乙酰胞壁酸的形成；萬古霉素和短桿霉素可抑制胞漿膜階段的粘肽合成，而青霉素類和頭孢菌素類抗生素則對胞漿膜外粘肽的交聯過程具有阻斷作用，能抑制轉肽酶的轉肽作用，此外，結核分支桿菌細胞壁含結核環脂酸，異煙肼和乙硫異煙胺能抑制結核環酸合成酶，是細胞壁結核環脂酸減少，這些作用均能使細胞壁產生缺損。2.損傷細菌細胞膜

細菌細胞膜主要有類脂質和蛋白質分組成，具有半透膜性質，起著滲透屏障和運輸物質的作用。多粘菌素B能與細胞膜上的磷脂結合，制霉菌素和兩性霉素B可與真菌細胞膜上的類醇類結合，使細胞膜完整性受損，通透性增加，導致菌體內蛋白質、核苷酸、氨基酸等重要物質外漏，從而使細菌死亡。

3.抑制細菌蛋白質合成細菌的核蛋白體為70s，有30s和50s亞基組成，不同于真菌核細胞的核蛋白體。后者為80s，有40s和60s亞基組成。某些抗生素對細菌的核蛋白體具有高度選擇性。氯霉素、林可霉素和大環內酯類抗生素能與50s亞基結合；氨基糖苷類抗生素及四環素類抗生素均能與30s亞基結合，從而抑制細菌蛋白質合成，影響或中止細菌的生長繁殖。4.抑制細菌核酸合成利福平能抑制DNA依賴的RNA聚合酶，影響mRNA的轉錄。灰黃酶素的化學結構類似于鳥嘌呤，能進入DNA分子干擾DNA的合成。5.增強吞噬細胞的功能頭孢地嗪、亞胺培南能增強中性粒細胞的趨化，吞噬和殺菌能力。抗生素按化學結構可分類：1，β-內酰胺類；2，四環類；3，氨基糖苷類；4，大環內酯類；5，其他類第一節β-內酰胺類抗生素(β-LactamAntibiotics)一、基本結構特點和作用機理(CharacteristicofstructureandMechanismofAction)1.

-內酰胺抗生素的分類β-內酰胺類抗生素的基本結構：

青霉素類頭孢菌素類碳青霉烯類頭霉素類單環β-內酰胺類2.β-內酰胺類抗生素的化學結構的特點①．分子內有一個四元的β-內酰胺環，除了單環β-內酰胺外，該四元環通過N原子和鄰近的第三碳原子與另一個五元環或六元環相稠和，青霉素的稠合環是氫化噻唑環，頭孢菌素是氫化噻嗪環。②．除單環β-內酰胺外，與β-內酰胺環稠合的環上都有一個羧基。③．所有β-內酰胺類抗生素的-內酰胺環羰基α-為碳都有一個酰胺基側鏈。④．β-內酰胺環為一個平面結構。但兩個稠合環不共平面，青霉素樣N1-C5軸折疊，頭孢菌素沿N1-C6軸折疊，⑤．青霉素類抗生素的母核上有3個手性碳原子，8個旋光異構體中只有絕對構型為2S，5R，6R具有活性。頭孢菌素類抗生素的母核上有2手性碳，4個旋光異構體，絕對構型是6R，7R。β-內酰胺類抗菌活性不僅與母核的構型有關。而且還與酰胺基上取代基的手性碳原子有關，旋光異構體間的活性有很大的差異。3.β-內酰胺類抗生素的作用機理細胞壁生物合成示意圖4.β-內酰胺抗生素的耐藥性及耐藥機制5.過敏反應β-內酰胺類抗生素的過敏原有外源性和內源性外源性過敏原主要來自β-內酰胺類抗生素在生物合成時帶入的殘留量的蛋白多肽類雜質；內源性過敏原可能來自于生產、貯存和使用過程中β-內酰胺環開環自身聚合，生成包括青霉噻唑蛋白，青霉噻唑多肽，青霉噻唑聚合物的高分子聚合物。二、青霉素類(Penocillins)

青霉素G青霉素X青霉素V青霉素F雙氫青霉素F青霉素N青霉素K青霉素Benzylpenicillin化學名：(2S，5R，6R)-3，3-二甲基-6-(2-苯乙酰氨基)-7-氧代-4-硫雜-1-氮雜雙環[3.2.0]庚烷-2-甲酸((2S，5S，6R)-3，3-Dimethyl-6-(2-Benzylacetamido)-7-oxo-4-thia-1-azabicyclo[3.2.0]heptane-2-carboxylicacid)。青霉素G(PenicillinG)。青霉素的化學性質及特點

酸性條件下

堿性條件下

青霉素的前體藥物芐星西林

(二)、半合成青霉素青霉素的缺點：不耐酸、不耐酶、抗菌譜窄及過敏反應半合成青霉素類分類：耐酸青霉素耐酶青霉素廣譜青霉素青霉素與β-內酰胺酶抑制劑的復合物。1.耐酸青霉素天然青霉素中青霉素V可以口服，不易被胃酸破壞。說明具有耐酸性質，雖其抗菌活性低于青霉素G,但其耐酸的性質值得注視。它的結構與青霉素G的差別是6位酰胺基上是苯氧甲基，為吸電子基團，可降低羥基上的電子密度，從而阻止了側鏈羰基電子向β-內酰胺環的轉移，增加了對酸的穩定性，根據同系物原理設計合成了在酰胺基α位引入O、N、X等電負性原子的衍生物。

阿度西林非奈西林丙匹西林2.耐酶青霉素甲氧西林萘夫西林

苯唑西林系列美西林

匹美西林

3.廣譜青霉素

青霉素N氨芐西林阿莫西林羧芐西林磺芐西林

哌拉西林阿帕西林美洛西林替莫西林福米西林匹氨西林阿莫西林Amoxicillin化學名為(2S，5R，6R)-3，3-二甲基-6-[(R)-(-)-2-氨基2-(4-羥基苯基)乙酰氨基]-7-氧代-4-硫雜-1-氮雜雙環[3.2.0]庚烷-2-甲酸三水合物((2S，5S，6R)-3，3-Dimethyl-6-[(R)-(-)-2-amino-2-(4-hydroxyphenyl)acetamido]-7-oxo-4-thia-1-azabicyclo[3.2.0]heptane-2-carboxylicacidtrihydrate)。又名羥氨芐青霉素。化學穩定性各種糖類(葡萄糖和葡聚糖)和多元醇在堿性條件下均能加速其分解，發生分子內成環反應，生成2，5-吡嗪二酮。因此不宜采用葡萄糖溶液作為稀釋劑(三)、青霉素的構效關系1.6位的側鏈主要決定其抗菌譜。改變其極性，使之易于透過細胞膜可以擴大抗菌譜。例如，在芳環乙酰氨基的α位上引入極性-NH2、-COOH和-SO3H的親水性基團，可擴大抗菌譜。基團的親水性越強有利于對革蘭氏陰性菌抑制作用并能增強對青霉素結合蛋白的親合力。2.在分子中適當的部位增加立體障礙的基團，如在側鏈引入立體因素較大基團和在6位引入甲氧基或甲酰氨基。因其立體效應降低對鈍化酶的結構適應性，保護β-內酰胺環不被β-內酰胺酶進攻，而得到耐酶抗生素；3.青霉素噻唑環上的羧基是基本活性基團,雖然可被硫代酸或酰胺取代但活性降低，當羧基被還原為醇時，失去抗菌活性。對其羧基可利用前藥原理進行結構修飾，以增加口服吸收和改善藥物代謝動力學性質。4.青霉烷酸分子中的三個手性碳的構型對其活性是至關重要的，但噻唑環上的二個甲基不是保持活性的必要基團。(四)、半合成青霉素的方法6-氨基青霉烷酸半合成青霉素的方法1.酰氯法：2.酸酐法

3.DCC法4.固相酶法用具有催化活性的酶，將其固定在一定的空間內，催化側鏈與6-APA直接縮合，此法工藝簡單，收率高。但保證酶的催化活性是關鍵問題

三、頭孢菌素類(Cephalosporins)(一)、天然頭孢菌素頭孢菌素是從青霉菌近源的頭孢菌屬(Cephalosporium)真菌中分離出含有

-內酰胺環并氫化噻嗪環的抗生素，天然的頭孢菌素有三種化合物，即頭孢菌素C、N和P。頭孢菌素P抗菌活性中等，但耐藥性強。頭孢菌素N抗菌活性較低，而頭孢菌素C的抗菌譜廣、毒性較小。但由于抗菌活性與其半合成頭孢菌素的活性無法比擬，所以在臨床上幾乎沒有應用。頭孢菌素穩定性(二)、半合成頭孢菌素的分類和其結構特征第一代頭孢菌素：頭孢唑林(Cefazolin)頭孢噻啶(Cefaloridine)頭孢匹林(Cephapirin)頭孢噻吩(Cefalothin)頭孢乙腈(Cefacetrile)第一代頭孢菌素雖耐青霉素酶，但不耐?-內酰胺酶，主要由于耐青霉素酶的金黃色葡萄球菌等敏感革蘭陽性球菌和某些革蘭陰性球菌的感染。

頭孢氨芐(Cefalexin)頭孢羥氨芐(Cefadroxil)頭孢拉定(Cefradinel)第二代頭孢菌素頭孢尼西(Cefonicid)頭孢呋辛(Cefuroxime)頭孢丙烯(Cefprozil)

頭孢雷特(Ceforanide)頭孢替坦(Cefotatan)氯碳頭孢(Loracarbef)第二代頭孢菌素的特點第二代頭孢菌素與第一代頭孢菌素在化學結構上沒有明顯的區別，但對多數?-內酰胺酶穩定，抗菌譜較第一代廣，對革蘭氏陰性菌的作用較為第一代強，但抗革蘭氏陽性則較第一代低。第三代頭孢菌素頭孢噻肟(Cefotaxime)頭孢唑肟(Ceftizoxime)頭孢曲松(Ceftriaxone)頭孢他啶(Ceftazidime)頭孢哌酮(Cefoperazone)頭孢克肟(Cefixime)頭孢噻騰(Ceftibuten)頭孢地尼(Cefdinir)頭孢泊肟酯(Cefpodoximeproxetil)第三代頭孢菌素的特點第三代頭孢菌素的抗菌譜更廣，對革蘭氏陰性菌的作用活性強，但對革蘭氏陽性菌的活性比第一代差，部分藥物抗銅綠假單胞桿菌活性較強。第三代頭孢菌素在其側鏈的化學結構上具有明顯的特征，以2-氨基噻唑-α-甲氧亞胺基乙酰基居多，由于亞胺基雙鍵的引入，使其具有順反異構，順式體的側鏈部分與?-內酰胺環接近，因此具有對多數?-內酰胺酶高度穩定性，而反式體的側鏈部分與?-內酰胺環距離較遠，對?-內酰胺酶多不穩定性。第四代頭孢菌素頭孢匹羅(Cefpirom)頭孢吡肟(Cefepime)頭孢唑蘭(Cefozopran)頭孢瑟利(Cefoselis)第四代頭孢菌素的特點第四代頭孢菌素在化學結構上的特征為在7位連有優異第三代頭孢菌素共有的2-氨基噻唑-α-甲氧亞胺基乙酰基側鏈和3位存在的季胺基團。其季胺基團與分子中羧基形成內鹽。具有較低?-內酰胺酶親和性與誘導性，可通過革蘭陰性菌外膜孔道迅速擴散到細菌周質并維持高濃度，對青霉素結合蛋白親合力強。因此其抗菌活性更強，尤其是對金黃色葡萄球菌等革蘭陽性球菌，并且對?-內酰胺酶尤其是超廣譜質粒酶和染色體酶穩定，穿透力高。頭孢菌素類抗生素的結構改造1.7位酰胺基取代基是抗菌譜的決定基團，對其進行結構修飾，可擴大抗菌譜并可提高抗菌活性。β-內酰胺酶穩定性2.7位氫原子以甲氧基取代可增加β-內酰胺環的穩定性。3.環中的S原子可影響抗菌效力，將其改為碳或氧可提高抗菌活性。4.3位取代基即可提高抗菌活性，又能影響藥物代謝動力學的性質。(三)、半合成頭菌素構效關系①.7位側鏈引入親酯性基團，如苯環，噻吩，含氮雜環并在3位引入雜環，可擴大抗菌譜，增強抗菌活性。如第一代的頭孢菌素的頭孢噻吩、頭孢噻啶、頭孢唑林和頭孢匹林。②.7位酰胺的α位引入親水性基團-SO3H、-NH2、-COOH，可擴大抗菌譜得到廣譜頭孢菌素如頭孢來星等，此類藥物對綠膿桿菌的外壁有很高的滲透作用，此基團的引入既可增加了口服吸收，也極大地改變抗菌活性對酶的穩定性。若同時用-CH3、-Cl或含氮雜環取代基替代3位上的取代基，除改進口服吸收外還可使其對革蘭氏陰性菌和綠膿桿菌都有效。③帶有7-?為順式-甲氧亞胺基-2-氨噻唑的側鏈可提高對?-內酰胺酶的穩定性。并且由于增強了對革蘭氏陰性菌外膜的滲