大環(huán)內(nèi)酯類抗生素

1、關(guān)于大環(huán)內(nèi)酯類抗生素第一張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述一、含義：大環(huán)內(nèi)酯類抗生素(Macrolides antibiotics) 是以一個(gè)大環(huán)內(nèi)酯為母體通過羥基，以苷鍵和13個(gè)分子的糖相聯(lián)結(jié)的一類抗生物質(zhì)。大環(huán)內(nèi)酯，或稱巨環(huán)內(nèi)酯，這個(gè)大環(huán)亦是連結(jié)一個(gè)或多個(gè)脫氧糖（多是紅霉糖及脫氧糖胺）的內(nèi)酯環(huán)，內(nèi)酯環(huán)可以是由12、14、15或16個(gè)單元組成。 第二張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月二、分類（一）多氧大環(huán)內(nèi)酯抗生素14元大環(huán)內(nèi)酯類，包括紅霉素(erythromycin)、竹桃霉素(oleandomycin)、克拉霉素(clarithromycin)、羅紅霉素(ro

2、xithromycin)、地紅霉素(dirithromycin)、泰利霉素(telithromycin)和喹紅霉素(cethromycin)等。15元大環(huán)內(nèi)酯類，包括阿奇霉素(azithromycin)。16元大環(huán)內(nèi)酯類包括麥迪霉素(medecamycin)、乙酰麥迪霉素(acetylmedecamycin)、吉他霉素(kitasamycin)、乙酰吉他霉素(acetylkitasamycin)、交沙霉素(josamycin)、螺旋霉素(spiramycin)、乙酰螺旋霉素(acetylspiramycin)、羅他霉素(rokitamycin)等。第三張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月

3、紅霉素第四張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月竹桃霉素第五張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月泰利霉素Telithromycin第六張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月麥迪霉素 吉他霉素第七張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月乙酰螺旋霉素 第八張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月交沙霉素 Josamycin第九張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月作用機(jī)制 一般認(rèn)為：大環(huán)內(nèi)酯類可結(jié)合到50S亞基23SrRNA的特殊靶位，阻止肽?；鵷RNA從mRNA的“A”位移向“P”位，使氨?；鵷RNA不能結(jié)合到“A”位，選擇抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成。第十張，PPT共四十七頁，創(chuàng)

4、作于2022年6月大環(huán)內(nèi)酯類抗生素與50S核糖體亞單位可逆性地結(jié)合，阻斷肽鏈的延伸 MLSB類抗生素對50S核糖體亞基結(jié)合位點(diǎn)的拓模式 第十一張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）多烯大環(huán)內(nèi)酯類抗生素結(jié)構(gòu)特征：26-28元大環(huán)內(nèi)酯。也可以根據(jù)共軛雙鍵的數(shù)量進(jìn)行分類。作用機(jī)理：與真菌細(xì)胞膜的固醇類成分結(jié)合，從而改變細(xì)胞膜的通透性，導(dǎo)致致病菌的死亡。無抗細(xì)菌活力，有抗酵母、霉菌和絲狀真菌的活力。第十二張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第十三張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）蒽沙大環(huán)內(nèi)酯類抗生素環(huán)橋類抗生素，其脂肪鏈的結(jié)構(gòu)和立體化學(xué)與大環(huán)內(nèi)酯類相似。如利福霉素。（一個(gè)

5、脂及鏈橋經(jīng)過酰胺鍵與芳香基團(tuán)平面兩個(gè)不相鄰位置相連接）抗菌作用強(qiáng)大。對G+菌和某些G-菌、支原體等有較強(qiáng)的作用。第十四張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的結(jié)構(gòu)特性 1、化學(xué)結(jié)構(gòu)差異大，但其抗菌機(jī)制和細(xì)菌耐藥性機(jī)制非常相似； 2、抗菌譜較窄，對革蘭氏陽性球菌（特別是葡萄球菌、鏈球菌和腸球菌）和桿菌以及革蘭陰性球菌有效； 3、這些藥物尤其是氯林可霉素對厭氧菌也有效； 4、革蘭氏陰性桿菌通常對這類藥物不敏感，但某些腸桿菌和嗜血桿菌在體外對阿齊霉素敏感；第十五張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月5、對胃酸很不穩(wěn)定，pH4時(shí)幾乎無抗菌活性；6、血藥濃度較低，組織（如肺、痰、

6、皮下組織、膽汁、前列腺等）中濃度相對較高，不易透過血腦屏障；7、主要經(jīng)膽汁排泄，對膽道感染效果好。第十六張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月當(dāng)前大環(huán)內(nèi)酯類抗生素結(jié)構(gòu)改造的研究方向 (1)繼續(xù)修飾紅霉素化學(xué)結(jié)構(gòu)；(2)尋找具有抗菌特點(diǎn)的新大環(huán)內(nèi)酯；(3)探索具有抗菌活性以外其他生理活性的物質(zhì)；(4)開辟新用途。第十七張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月新大環(huán)內(nèi)酯類 本類藥物的特點(diǎn)有：對胃酸穩(wěn)定，口服生物利用度高；血藥濃度高，組織滲透性好；半衰期較長，用藥次數(shù)少；抗菌譜廣，對革蘭陰性菌和某些細(xì)胞內(nèi)衣原體的抗菌活性增強(qiáng)；對金葡菌、化膿性鏈球菌具有良好的抗生素后效應(yīng)；不良反應(yīng)較天然品少而輕

7、。第十八張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 紅霉素 1結(jié)構(gòu) 紅霉素是由紅霉內(nèi)酯與去氧氨基己糖(desosamme)和紅霉糖縮合而成的堿性苷。紅霉素 erythromycin紅霉素是由紅色鏈絲菌培養(yǎng)液中分離出來的一種抗生素，1952年發(fā)現(xiàn)，1953年首次上市。第十九張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月種類包括A、B和C、D、E 三者的差別A：C-12= -OH C-3= -OCH3B：C-12= -H C-3= -OCH3C：C-12= -OH C-3= -OH第二十張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2、物理性質(zhì)為白色或類白色的結(jié)晶或粉末。無臭，味苦。紅霉素是一個(gè)堿性

8、化合物，能和無機(jī)或有機(jī)酸類形成在水中溶解度較大的鹽類。 紅霉素堿可以有三種不同的結(jié)晶形式：它們的結(jié)晶水含量和熔點(diǎn)都各不相同，其中有兩個(gè)晶形的熔點(diǎn)為130-132，另一個(gè)為190-192。風(fēng)干紅霉素含水量為7-10。當(dāng)晶體完全失水后，就變成無定形粉末，但仍不失去活性。第二十一張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3、溶解性和穩(wěn)定性 紅霉素堿易溶于醇類、醚、丙酮、氯仿和醋酸乙酯、醋酸戊酯，不易溶于水。因此工業(yè)上利用此性質(zhì)加溫至4555并保溫，使紅霉素堿從水中析出結(jié)晶。干燥條件比較穩(wěn)定。在pH6-8水溶液中也較為穩(wěn)定。第二十二張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月4 化學(xué)性質(zhì)紅霉素在堿性條件

9、下，內(nèi)酯環(huán)易破裂，加酸后，也不再成環(huán)。第二十三張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十四張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月二、紅霉素的生物合成1.紅霉素內(nèi)酯的生物合成2.糖的生物合成3.紅霉素生物合成第二十五張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月二、 紅霉素的生物合成dTDP = 脫氧胸苷二磷酸，erythronolide = 紅霉內(nèi)酯，mycarose = 碳霉糖，desosamine =脫氧紅霉糖胺2.7.1.1 = 己糖激酶，2.7.1.2 = 葡萄糖激酶，5.4.2.2 = 葡萄糖磷酸變位酶，2.7.7.24 = 葡萄糖-1-磷酸胸苷?；D(zhuǎn)移酶，4.2.1.46 =

10、 dTDP-葡萄糖-4,6-脫水酶，2.3.1.94 = 紅霉內(nèi)酯合酶第二十六張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月紅霉素生源結(jié)構(gòu)圖：第二十七張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月三、 紅霉素的生產(chǎn)工藝 紅霉素是1952年由麥夸爾等于菲律賓群島找到的紅霉素鏈霉菌所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物。目前仍然采用該菌的變株來生產(chǎn)紅霉素游離堿，再由其制成各種鹽類或酯類，如乳糖酸紅霉素、紅霉素硬脂酸酯、紅霉素碳酸乙酯和無味紅霉素等。第二十八張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月一、 生產(chǎn)菌種 一、 生產(chǎn)菌種菌種特征： 紅霉素鏈霉菌在合成瓊脂培養(yǎng)基上生長的菌落，是由淡黃色變?yōu)槲Ш值募t色菌種選育：快中子效果最

11、好。側(cè)重抗噬菌體菌株的選育。第二十九張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月二、 發(fā)酵工藝及控制要點(diǎn)砂土孢子母斜面子斜面種子罐繁殖罐發(fā)酵罐發(fā)酵液提煉紅霉素發(fā)酵一般采用孢子懸液接入種子罐，經(jīng)二級種子擴(kuò)大培養(yǎng)后移入發(fā)酵罐、利用分批補(bǔ)料的方式，進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)。第三十張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 1孢子制備及控制要點(diǎn)孢子培養(yǎng)一般采用淀粉、玉米漿、硫酸銨等瓊脂斜面培養(yǎng)基，37，培養(yǎng)7-8d，長成熟。應(yīng)該避光培養(yǎng)。孢子培養(yǎng)基中的配比適當(dāng)與斜面孢子的質(zhì)量和菌種的發(fā)酵單位有重要的關(guān)系。瓊脂本身的質(zhì)量對孢子質(zhì)量和數(shù)量也有重要的影響，而這一點(diǎn)常常為人們所忽視。第三十一張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于20

12、22年6月 2種子培養(yǎng)及控制要點(diǎn)種子培養(yǎng)是采用淀粉、葡萄糖、黃豆餅粉、硫酸銨和碳酸鈣等組成的培養(yǎng)基。各級種子于28-35進(jìn)行培養(yǎng)，經(jīng)一定時(shí)間后，種子生長成熟，即可加入發(fā)酵罐。種子培養(yǎng)基的成分和質(zhì)量對孢子發(fā)芽和種子質(zhì)量有重要關(guān)系，種子質(zhì)量還與種子培養(yǎng)時(shí)消耗功率的大小有明顯關(guān)系。第三十二張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3發(fā)酵生產(chǎn)及控制要點(diǎn) 紅霉素發(fā)酵一般都使用復(fù)合培養(yǎng)基：淀粉、葡萄糖為碳源；黃豆餅粉、硫酸銨為氮源以碳酸鈣作緩沖劑；丙酸作為前體。接種量為10。培養(yǎng)溫度為2835，pH值為7。 第三十三張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月(1)培養(yǎng)基碳源：發(fā)酵培養(yǎng)基最適碳源是蔗糖，各種

13、碳源的效果大小的順序?yàn)椋崽瞧咸烟堑矸酆?。采用葡萄糖和淀粉的混合碳源，其效果與使用蔗糖是相似的。氮源：黃豆餅粉、玉米漿比較好。前體：丙酸，流加正丙醇，如表5-5.無機(jī)鹽：鐵鹽有抑制作用。以P、Mg為最主要，對促進(jìn)前體的生長和生物合成有顯著影響。第三十四張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 (2)發(fā)酵條件控制 通氣量的影響。在稀薄培養(yǎng)基中，通氣效率較好，能夠滿足菌的需氧量，所以紅霉素的生物合成不受通氣的影響。但在豐富培養(yǎng)基中，紅霉素的產(chǎn)量則隨通氣速率的增加而提高。 pH值的影響：紅霉素鏈霉菌生長的最適pH值為6670，而紅霉素合成的最適PH值為6769。當(dāng)PH6.3時(shí)，紅霉素部分失效，再

14、低下時(shí)，生物合成停止當(dāng)PH高于7.2時(shí)，菌絲很快自溶，同時(shí)導(dǎo)致C組分上升，對產(chǎn)品質(zhì)量影響很大。二氧化碳的影響：有明顯的抑制紅霉素生產(chǎn)的作用。第三十五張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月三、 提取和精制第三十六張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1、萃取劑的選擇（1）有機(jī)溶劑的選擇：醋酸丁酯、二氯乙烷、氯仿、二氯甲烷。（2）緩沖溶液：醋酸、草酸、硼酸、檸檬酸。2、pH的選擇：pH9-10用醋酸丁酯萃取，然后再pH4-5用磷酸緩沖液反萃取，萃取選擇性最高，紅霉素最純。3、成鹽：紅霉素乳酸鹽。第三十七張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 利福霉素類抗生素利福霉素是1975年由

15、意大利Lepetit研究室Sensi等發(fā)現(xiàn)的，他們從地中海擬無枝酸菌的培養(yǎng)液中可以得到利福霉素A、B、C、D、E五種組分 。利福霉素成員雖多，但抗菌活性不一，有實(shí)用價(jià)值者甚少 。第三十八張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月一、結(jié)構(gòu)利福霉素各結(jié)構(gòu)組分上的差異在于芳香核上側(cè)鏈的不同。 第三十九張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月二、抗菌特性這類抗生素的毒性低、療效高且抗菌譜較廣，可特異性地與依賴DNA的RNA聚合酶作用，抑制細(xì)菌DNA的轉(zhuǎn)錄過程；而且對腫瘤RNA病毒的依賴RNA的DNA逆轉(zhuǎn)錄酶有抑制作用。廣泛應(yīng)用于治療G(革蘭氏陽性菌)、結(jié)核病、麻風(fēng)病和與艾滋病有關(guān)的分枝桿菌感染。第四十張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月三、利福霉素SV的生產(chǎn)工藝（一）生產(chǎn)菌種利福霉素產(chǎn)生菌是1975年米蘭研究室從法國拉斐爾植物園土樣中分離篩選獲得，當(dāng)時(shí)將其分類為地中海鏈霉菌，屬于放線菌。后來根據(jù)生物化學(xué)分類法劃入諾卡式菌屬（因其細(xì)胞壁化學(xué)組成有消旋二氨基康二酸、阿拉伯糖、半乳糖） 。第四十一張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）發(fā)酵過程及工藝要點(diǎn)第四十二張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1、培養(yǎng)基碳源：甘油和葡萄糖。氮源：