Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Современное понятие об антибиотиках




После открытия в 1940 году пенициллина как ценного лекарственного препарата в науку и в повседневную жизнь людей прочно вошло понятие антибиотик или антибиотическое вещество.

Впервые в медицинскую практику термин антибиотик ввел в 1942 году З.Ваксман. Несмотря на несовершенство этого термина (антибиотик – в переводе означает против жизни), его невозможно в настоящее время оспаривать или заменять другими.

Антибиотики,в отличие от некоторых других продуктов жизнедеятельности, характеризуются двумя основными ниже-следующими признаками.

Во-первых, в отличие от органических кислот, спиртов и им подобных соединений антибиотики обладают высокой биологической активностью по отношению к чувствительным организмам; антибиотические даже будучи в очень низких концентрациях 0,000001 г/мл оказывает четко выраженное бактерицидное действие в отношении чувствительных к нему бактерий. Во -вторых, характерной особенностью антибиотических веществ является избирательность их действия. Каждый антибиотик проявляет свое биологическое действие лишь по отношению к определенным организмам или группам организмов, не оказывая при этом заметного эффекта на другие формы живых существ.

Антибиотические вещества в процессе развития их продуцентов могут выделяться и накапливаться в окружающей организм среде, они пребывают в виде летучих продуктов или же концентрируются внутри клеток и освобождаются от них в результате экстракции или при разрушении клеток. К антибиотикам относят также соединения, образующиеся при смешенном (биологическом и химическом) типе синтеза, в которых к основной структуре вещества, полученного в процессе биосинтеза, путем химического превращения присоединяется определенная группировка.Так получены, например, некоторые формы пенициллинов, цефаллоспоринов и других физиологически активных веществ.

Образование антибиотиков - это наследственно закрепленная особенность метаболизма организмов данного биоценотического сообщества. На проявлении этой особенности существенное влияние оказывают условия культивирования микроорганизмов, если о них идет речь. Если под метаболитами понимать все продукты обмена веществ (метаболизма), то и антибиотики можно считать метаболитами. Исходя из подобного представления метаболитами будут и органические кислоты, и аминокислоты, и белки, и жиры, и полисахариды. Одним словом, при таком подходе метаболитами будут все вещества, создаваемые организмом. Но эти вещества нельзя признавать метаболитами, если придерживаться общепринятого в науке понимания термина метаболит. Так Фридман в учебнике "Биохимия" писал, что метаболиты – это естественно возникающие в тканях организма промежуточные продуктов обмена веществ. При этом необходимо отменить, что в цепи превращений веществ или в процессе их синтеза не существует ни "первичных", ни "вторичных "метаболитов.



Вот почему антибиотики – не промежуточные продукты обмена веществ организмов, а конечные продукты обмена, накапливающиеся внутри клетки или выделяющиеся в окружающую среду. Образование антибиотических веществ микроорганизмами является, как уже отмечалось выше, лишь одной из форм микробного антагонизма. Этот важный биологический процесс – не случайное явление, как его пытаются объяснить Ваксман и Лешевалье (1962).Биосинтез антибиотических веществ – специфическая особенность вида или даже штамма микроорганизмов, появившаяся в результате их эволюционного развития в качестве одной из приспособительных черт.

С общебиологической точки зрения, биосинтез антибиотиков принципиально не отличается от образования других продуктов обмена – таких, как органические кислоты, спирты и тому подобные вещества. Однако пути биосинтеза антибиотиков коренным образом отличаются от путей образования органических кислот, спиртов, аминокислот или других аналогичных продуктов метаболизма. Известно, что антибиотические вещества не являются, как правило, прямыми и главными продуктами метаболизма углеводов; они часто не являются и продуктами непосредственного восстановления или окисления веществ, накапливающихся в значительном количестве в период первой фазы развития, как это наблюдается у многих бродильных организмов. Несмотря на то, что антибиотики образуются в малых количествах по сравнению с такими продуктами как органические кислоты или спирты, они наиболее физиологически активные конечные продукты метаболизма.

Все вышеотмеченные особенности антибиотиков дают основание выделить их в самостоятельную группу соединений.

Классификация антибиотиков

Разобраться в большом количестве и структурном многообразии известных антибиотиков возможно только путем соответствующей классификации и распределения их в определенном порядке.

Сложилось несколько подходов к классификации антибиотиков, причем они определяются, главным образом, профессиональными интересами ученых. Так для биологов, изучающих организмы - продуценты антибиотических веществ, условия образования этих соединений и другие типичные для этой группы ученых проблемы наиболее приемлемой классификацией антибиотиков будет такая, в основу которой положены принцип биологического происхождения антибиотиков. Для специалистов, изучающих вопросы механизма физиологического действия антибиотиков, наиболее удобным принципом классификации антибиотических веществ, естественно, будут признаки их биологического действия. Для химиков, изучающих детальное строение молекул антибиотиков и разрабатывающих пути их химического синтеза, приемлемой будет классификация, основанная на химическом строении молекул.

Таким образом, при классификации антибиотиков по признаку их биологического происхождения, с одной стороны, близкие или даже идентичные вещества могут быть отнесены к различным группам, а с другой стороны, совершенно различные по химическому строению и биологическому действию соединения должны объединяться в одну группу веществ. Все это, безусловно, затрудняет их рассмотрение с точки зрения химического строения и биологического действия.

Среди основных принципов классификации антибиотиков рассмотрим следующие.

 

Классификация антибиотиков по их биологическому происхождению.

Антибиотики, продуцируемые микроорганизмами, относящимися к ряду Eubacteriales классифицируют на нижеследующие группы.

¨ - Продуцируемые представителями рода Pseudomonas, это в первую очередь пиоцианин – от Ps. Aeruginosa и вискозин – от Ps. Viscosa.

¨ - Продуцируемые представителями родов Micrococcus, Ptieptococcus, Diplococcus, Chromobacterium, Esherichia и Proteus, это такие, как:

Низин – от Ptr. Lactis; дипломицин - от Diplococcus X-5;продиогиозин – от Chromobacterium prodigiosum(Perratia marcescens); колиформин – от E. Coli и группа пролактинов – от Pr. Vulgaris.

¨ - Продуцируемые бактериями рода Bacillus, такие, как: группа грами- цидинов – от Bac. brevis; сублитин – от Bac. Subtilis; группа поли-миксинолв – от Bac. Polymuxa и полистатин – от неидентифици-рованной споровой аэробной палочки.

¨ - .Антибиотики, образуемые микроорганизмами, принадлежащими к роду Actinomyceates, например : стрептомицин – от Act. streptomycin;

тетрациклины – от Act. aureofaciens; новобиотин – от Act. Spheroides и

актиномицины – Act. Antibiotycus.

¨ Антибиотики, образуемые несовершенными грибами, например: пени циллин – Penic. Chrysogenum; гризеофульфин – от Penic. Griseofecium и

трихотецин – Trihotecium roseum.

¨ - Антибиотики, образуемые грибами, относящими к классам базидиомицетов и аскомицетов, это такие, как: термофиллин – от базидиомицетов; лензитин – от Lenzites sepiaria и Хетомин – от Сhaetomium (аскомицетов).

¨ - Антибиотики, продуцируемые лишайниками, водорослями и низшими растениями, например: усниновая кислота (биан) – от лишайников и хлореллин – от Chlorella vulgaris.

¨ - Антибиотики, образуемые высшими растениями, такие, как: аллицин – от Allium sativum; рафанин – от Raphanus и фитоалексины: пизантин, фазеолин, содержащиеся в фасоли.

¨ - Антибиотики животного происхождения, такие, как: лизоцим, экмолин, круцин и интерферон.

 

Классификация антибиотиков по механизму их биологического действия.

¨ - Антибиотики, ингибирующие синтез клеточной мембраны микроорганизмов, это: пенициллины, бицитрацин, ванкомицин, цефалоспорин, Д - циклосерин .

¨ - Антибиотики, блокирующие функции клеточных мембран микробов, это такие, как: альбумицин, аскозин, грамицидины, кандицидины, нистатин, трихомицин, эндомицин и др.

¨ - Антибиотики избирательно подавляющие синтез нуклеиновых кислот (или процессы обмена в микробной клетке), которые, в свою очередь, подразделяют на:

подавляющие синтез РНК (актиномицин, гризеофуловин, канамицин, неомицин, новобиоцин, оливомицин и др.)

подавляющие синтез ДНК (актидион, брунеомицин, митамицины, новобиоцин, саркомицин и др.) .

¨ - Антибиотики подавляющие процесс синтез белка, к которым относят: бацитрин, виомицин, канамицин, метимецин, неомецин, тетрациклины, хлорамфеникол, эритромицин и др.

¨ - Антибиотики – ингибиторы синтеза пуринов и пиримидинов (азасерин, декоинин, саркомицин и др. )

¨- Антибиотики, являющиеся ингибиторами дыхания, например: антимицин, олигомицины, патулин, пиоцианин, усниновая кислота и др.

¨ - Антибиотики – ингибиторы окислительного фосфолирования, такие, как: валиномицин, грамицидины, колицины, олигомицин и др.

¨ -Антибиотики, обладающие антиметаболитными свойствами. К ним относятся вещества, продуцируемые некоторыми актиномицетами и плесневелыми грибами. Эти антибиотики выступают в качестве антиметаболитов аминокислот, витаминов, нуклеиновых кислот. К числу антибиотиков - антиметаболитов относятся такие, как: фураномицин - антиметаболит лейцина, он же антибиотик-антагонист метаболизма аргинина и оринитина; антибиотик-антиметаболит метионина и тиамина, выделенный из культуры Act.globisporum; а также антибиотическое вещество обладющее антиметаболитными свойствами в отношении аргинина, лизина или гистидина, синтезируемое бактериями Act. Makrosporus (термофилл).

Классификация антибиотиков по их химическому строению

Основываясь на принципах классификации антибиотиков, предложенных Шемякиным, Хохловым и др.(1961), и учитывая более поздние данные, с учетом физико-химического строения молекул, можно в свою очередь выделить следующие основные группы антибиотических веществ.

Антибиотики ациклического строения к которым относят такие антибиотики, как: аллицин, биоформин, азасерин, рафанин, нистатин, аскозин, кандимицин, трихомицин, фумагиллин и др. В зависимости от строения в эту группу входят следующие основные группы: жирные кислоты ,ацетилены, полиены, серо и азотсодержащие соединения.

Важное значение среди названных соединений имеют полиеновые антибиотики, характерной особенностью которых является наличие системы, содержащей от трех до восьми сопряженных двойных связей, типа:

-(-СН=СН -СН=СН-СН=СН-)-.

Азот и серосодержащие соединения, которые проявляют антибактериальную и антифунгальную активность. Было доказано, что антимикробная активность изоцианатов уменьшается с уменьшением длины углеродной цепи и возрастает при введении в нее двойных связей. По антифунгальному действию изотиоцианаты располагаются в следующий ряд :

СН2=СНСН2NСS > C6H5NCS > CH3NCS > C2H5NCS.

К числу полиеновых антибиотиков относится большое число (около 150) различного строения веществ. Многие антибиотики этой группы в составе молекул содержат аминосахар, например, микозамин и перозамин строения:

 

Микозамин(дезоксиаминогексоза) Перозамин(аминодидезокси-Д-манноза)

 

Отдельные вещества в структуре молекул содержат и вторую азотсодержащую часть, это такие, как: ароматические кетоны, например, п-аминоацетофенон, п-аминофенилацетон). Полиеновые антибиотики в зависимости от количества сопряженных двойных связей в структуре их молекул, в свою очередь подразделяются на шесть подгрупп:

¨ -Триены (например, микотриен,триенин,триен);

¨ -Тетраены (ареномицин,нистатин,фумагиллин и др.);

¨ -Пентаены (эта группа включает более 40 антибиотиков, в том числе: ректилавендомицин, розеофунгин, ауренин,микомицин, флавомицин, фунгохромин и др.);

¨ -Гексаены - малочисленная группа, включающая около восьми антибиотиков, например, эндомицин В (геликсин В),флавицид.

¨ -Гептаены (группа,содержащая около 50 веществ, среди которых есть антибиотики, меющие практическое значение в медицине. К числу гептаенов относятся: кандидин, кандицидин, трихомицин, леворин, перимицин (фунгимицин), аминомицин и некоторые и другие.

¨ -Октаены или охрамицины.

Наиболее характерной особенностью биологического действия полиеновых антибиотиков является их высокая активность в отношении грибов и дрожжей и малая активность в отношении бактерий. Антибиотики-полиены приобрели большое значение для лечения тяжелых вторичных микозов, вызванных нарушением биологического равновесия в организме под влиянием других антибиотиков. Наиболее важным в практическом отношении антибиотиком полиеном является нистатин -С46Н77N19, а также трихомицин, кандицидин, кандидин , фумагиллин Последний, кроме того, обладает и сильным амебоцидным действием. Ниже приведены примеры строения двух из наиболее распространенных антибиотиков этой группы:

 

фумагиллин

нистатин

 

Антибиотики алициклического строения. Эта группа антибиотиков включает производные циклопентана(хаульмугровая кислота, саркомицин), циклогексана(актидион) и циклогептана (туевая кислота), строение которых можно выразить так:

 

хаульмугровая к-та саркомицин туевая к-та актидион

Тетрациклины. К этой группе относятся соединения, близкие по своему строению. Эти антибиотики имеют общее нафтаценовое ядро и отличаются только строением заместителей. К этой группе антибиотиков относятся тетрациклин, хлортетрациклин или уреомицин, окситетрациклин и некоторые другие, которые обладают высокой антимикробной активностью и широким спектром действия. Устойчивость микроорганизмов к тетрациклинам развивается медленно, что отличает его от других антибиотиков. Строение молекулы тетрациклина следующее:

 

тетрациклин

Ароматические и небензоидные антибиотики. Антибиотики, относящиеся к этой группе могут быть как производными бензола (например, микофеноловая, гладиоловая, галловая кислоты, сульфаниламид , хлорамфеникол и другие антибиотики), так и небензоидными неароматическими соединениями. Для примера, ниже, представлено строение двух из них:

 

триоксибензойная (галловая) к-та хлорамфеникол (левомицетин)

 

Сульфаниламид, называемый в официальной медицине белым стрептоцидом, важное и малотоксичное (в отличие от красного стрептоцида) бактериостатическое вещество, эффективно излечивающее целый ряд стрептококковых заболеваний, которое имеет нижеследующее структурное строение:

стрептоцид белый

 

К этой же группе относится и вышеприведенный антибиотик - левомицетин (хлорамфеникол). Это один из активнейших антибиотиков, применяемых при лечении пищевых инфектий и диарей. Хлорамфе-никол обладает не только широким спектром антибиотического действия и высокой активностью , но и малотоксичен для теплокровных и человека. В настоящее время этот антибиотик является одним из важнейших лекарственных средств применяемых в медицинской практике. К нему чувствительны большинство грамположительных и грамотрицательных бактерий, некоторые вирусы, а также некоторые болезнетворные грибы и спирохеты. Получается 6-ти стадийным химическим синтезом из п-нитроацетофенона. Он образует ряд изомеров и функциональных производных , также обладающих широким спектром антибиотического действия.

Небензоидные неароматические атибиотики (трополоны) группа производных цикло- 2,4,6-гектатетраен-1-он-2-ола, обладающих антибактериальным и противогрибковым действием. Известны следующие А -трополоны – туяплицин ( a и b ), нуткатин, стипитатовая и пуберулоновая кислоты. Химические свойства их определяются в основном характерными особенностями трополонового цикла. Они способны взаимодействовать с различными электрофильными реагентами и вступают в реакции нитрования, бромирования, хлорирования, сульфирования. Антибиотики-трополоны проявляют выраженное антифунгальное (фунгицидное) действие. К ним относится группа туяплицинов, к которым (особенно к b–изомеру) очень чувствительны грибки, вызывающие активное гниение древесины. Это, по-видимому, объясняет высокую устойчивость к гниению деревьев, образующих туяплицины (например, туя, кипарис). Активно используются туяплицины и при лечении туберкулеза. Они имеют строение:

a-туяплицин b- туяплицин

Антибиотики-хиноны. Антибиотические вещества, относящиеся к этой группе соединений, как правило, не имеют практического значения для официальной медицины, однако играют существенную роль в регулировании жизнедеятельности отдельных фидов внутри ценозов. Вещества этой группы включают бензохиноны (например, рапанон, фумигатин и др.), нафтохиноны (например, плюмбагин, яваницин и др.) и антрахиноны (например, эндокрицин и др.). О их строении можно составить суждение из нижеприведенных структурных формул.

Посколько антибиотическая активность характерна для весьма широкого круга хинонов, то вполне вероятно, что среди многих природных хинонов ( сейчас их известно около 180 ) еще будут обнаружены вещества, способных подавлять жизнедеятельность различных микроорганизмов. К антибиотикам – хинонам относятся и целикомицины; в молекулах последних одновременно содержатся и хромофорная углеродная, и пептидная группировки. Антибиотики, относящиеся к целикомицинам, представляют собой синие пигменты актиномицетов.

 

рапанон фумигатин плюмбагин

яваницин эндокроцин

Некоторые ученые считают, что целикомицины принадлежат к новому классу антибиотических веществ - гликохромпептидам. К этой группе антибиотических веществ относят такие, как : целикомицины А, В и С, литмоцидин А, литмофугин и недавно открытый пигмент 1321-В.

Антибиотики - кислородсодержащие гетероциклические соединения. В эту группу входит большое число антибиотиков,в том числе уже упомянутые выше антимицины, пеницилловая кислота, гризеофульвин, а также усниновая кислота, цитринин, новобиоцин, трихотецин и многие другие соединения. Среди них наиболее практический интерес представляет новобиоцин, гизеофульвин и трихотецин. Кислородсодержащие гетероциклические антибиотики можно разделить на три основные группы.

Антибиотики с одним пятичленным фурановым О-гетероциклом. Например , к ним относят производное фурана - карлина-оксид, который содержится в эфирном масле корней растения Galina ocaulis. Сюда же можно отнести и пеницилловую кислоту, которая образуется грибами рода Penicillium puberulum и гризеофульвин, образуемый Penic. Griseofuoum и некоторыми другими видами из рода Penicillium. Они используются растениями для защиты от других вредных (патогенных) грибов. Строение некоторых из перечисленных антибиотиков дано ниже:

карлина-оксид пеницилловая кислота

 

Следующая группа - антибиотики с одним шестичленным О-гетероциклом. Например, койевая кислота , которая является одним из природных соединений; она выделена из мицелия гриба Asperqillius еще в 1907 году. Сюда же относят и такие известные антибиотики, как цитринин и еще более сложно устроенный новобиоцин, имеющие строение:

койевая кислота цитринин

 

новобиоцин

 

Антибиотики с несколькими О-гетероциклами. К этой группе антибиотиков относят вещества, содержащие конден-сированные четырех-, пяти- и шестичленные циклы одновременно. Примером последних является трихотецин, полученный из гриба Tricholecium ioseum, который имеет строение:

трихоцетин

 

Антибиотики-олигомицины. К этой группе антибиотиков относятся сложного циклического строения соединения, содержащие в молекуле одну или несколько сопряженных диеновых связей. В качестве примеров можно назвать нижеследующие антибиотики: олигомицины А, В и С, ботримицин, хондамицин, финомицин. Основной фрагмент, иллюстрирующий сложное сруктурное строение молекулы олигомицина В можно выразить так:

олигомицин В (частичная структура)

 

Олигомицины в результате ингибирования процессов окислительного фосфорилирования, способны подавлять развитие грибов, в том числе и фитопатогенных. Вот почему их относят к фунгицидам.

Антибиотики - макролиды. Характерная особенность антибиотиков этой группы - присутствие в их молекуле макроциклического лактонного кольца, связанного с одним или несколькими углеводными остатками (обычно аминосахарами). Все они отличаются значительной бактериостатической активностью по отношению к большинству грамположительных бактерий. У многих микроорганизмов наблюдается перекрестная устойчивость к различным макролидам, что, по-видимому , связано с одинаковым механизмом их действия. С другой стороны, некоторые болезнетворные бактерии ( в особенности стафилококки и стрептококки), ставшие устойчивыми к пеницилину, стрептомицину, тетрациклину и др., как правило, все еще остаются чувствительными к воздействию макролидов. Это обстоятельство приобретает большое значение, так как по мере внедрения антибиотиков в медицину появляется все больше штаммов болезнетворных микробов нечувствительных к антибиотикам массового применения. К антибиотикам – макролидам относятся, например, метимицин, эритромицин, магнамицин, эритромицин, и др. Наиболее распространенным антибиотиком-макролидом является эритромицин, характеризующийся низкой токсичностью и большой антимикробной активностью. Строение метимицина приведено ниже:

метимицин

 

Аминогликозидные антибиотики. К этой группе антибиотических веществ относятся соединения, содержащие в молекуле гликозидные связи. К ним принадлежат стрептомицины, гигромицин, неомицин, каномицины, гентамицины и др. Многие из этих антибиотиков нашли широкое применение при лечении ряда ранее неизлечимых заболеваний. Первый и наиболее важный представитель этой группы антибиотиков - стрептомицин был описан З.Ваксманом еще в 1944г. Эти антибиотики устойчивы к воздействию кислой среды и к высокой температуре. В течение длительного времени они могут храниться без разложения и потери активности при 50о С. Строение стрептомицина можно представить в таком виде:

 

стрептомицин

Азотсодержащие гетероциклические соединения. В эту группу входит большое число антибиотиков, молекулы которых содержат самые различные, часто очень сложные конденсированные циклические системы. Последние могут быть бензоидными, гетероциклическими. Антибиотики этой группы в составе молекул часто содержат и остатки сахара рибозы. Они образуются бактериями (продигиозин), практиномицетами (азомицин, нокардим), актиномицетами (пуромицин, циклосерин) и плесневыми грибами (пенициллины). Суждение о их пространственном строении можно составить из нескольких нижеприведенных примеров.

азомицин пуромицин

Антибиотик этой же группы продигиозин образуется грам-отрицательными бактериями Bact. Prodigisum и некоторыми актиномицетами и имеет следующее строение:

продигиозин

Невозможно не упомянуть и введенный в медицинскую практику в 40-х годах антибиотик пенициллин, который по существу, произвел переворот в методах лечения целого ряда тяжелых, часто неизлечимых заболеваний, которые вызываются стрепто-, пневмо-, менинго- и стафиллококками. В силу своей значимости пенициллин и его производные были подвергнуты тщательному, всестороннему изучению, которое продолжается и в настоящее время. Было установлено, что молдекула пенициллина состоит из двух аннелированных азот- и серосодержащих гетероциклов - четырех и пятичленного. Строение молекулы пенициллина можно выразить сле-

дующей структурной формулой:

пенициллин

 

Ряд новых пенициллинов был получен путем химических изменений (модификации) ацильного остатка р-оксибензолпенициллина, но они не имели такого большого применения как родоначальное соединение, так как менее активны. Резистентность (привыкание и приобретенная устойчивость) многих болезнетворных микробов и массовая аллергизация населения вынуждают ученых и медиков интенсивно работать в направлении создания новых, модифицированных структур пенициллинов.

Антибиотики – полипептиды группа полипептидов и некоторых белков, обладающих антибактериальной активностью.; состоит из аминокислот и их производных; некоторые содержат элементы структуры, относящиеся к гетероциклам, карбоновым кислотам, углеводам, аминоспиртам и др. Характерной особенностью этих антибиотиков является то, что они построены из остатков a-окси- и a-аминокислот, соединенных между собой сложноэфирными и амидными (пептидными) связями, типа:

-{-О-СН(R )-CO-NHCH(R )-CO-O-CH(R )-CO-NH-}n-.Такой тип строения в некоторых случаях обеспечивает поразительную устойчивость этих лекарственных веществ к ферментативному и кислотному гидролизу (например, грамицидин С ).

Низшие пептиды, вплоть до пентапептидов, обладают более низкой антибактериальной активностью. И наоборот - увеличение длины полипептидной цепочки до декапептида ведет к значительному увеличению биоцидной активности. Переход от линейной к циклопептидной структуре молекулы антибиотика-полипептида также сопровождается увеличением антибактериальной активности.

Антибиотики-полипептиды в свою очередь могут быть классифицированы на группы:

· - антибиотики, производные аминокислот, например, аза- или циклосерин;

· - антибиотики, собственно полипептиды, молекула которых состоит только из аминокислот – семейства грамицидинов, тироцидинов, бацитрациов и др.;

· - антибиотики-олипептиды смешанного состава, в молекуле которых наряду с пептидной частью содержатся простетические группировки - полимексины, актиномицины, альбомицины, пуромицин и др.;

· - антибиотики–белки, к которым относят ряд полипептидов и белков бактериального и животного происхождения, такие как: актиномицитин, парамицин, стрептостазин, лизоцим и др.;

· - антибиотики дипсипептиды, к которым относится группа эннантинов А,В,С. Пространственное строение, например, эннантина В можно выразить следующим образом:

энниантин В

Все антибиотики этой группы содержат остаток только одной оксикислоты: D–a–оксиизовалериановой кислоты строения: (СН3)2СНСН(ОН)СООН. Остатки же аминокислот могут быть самые разные.

Актиномицины. К группе актиномицинов принадлежат антибио-тики, в состав которых входят одинаковая для всех этих веществ фенок-сазиновая хромофорная группа и различные пептидные алифатические цепи, примером может служить актиномицин G, строения:

 

Актиномицин G

Стрептотрицины.В эту группу входят около около 70 препаратов, продуцируемых при помощи различных видов актиномицетов. Ониобладают весьма высокой биоактивностью и широким спектром антибиотического действия. Для этих антибиотиков характерно редкое сочетание двух типов биоактивности одновременно: антифунгальной (фунгицидной) и выраженного противовирусного действия. Примером таковых может быть известный и применяемый в официальной медицене антибиотик геомицин, который имеет строение:

 

геомицин

Металлсодержащие соединения-антибиотики. Среди металлсодержащих антибиотиков имеются железо- и медьсодержащие соединения. К первым относятся гризеин и близкий к нему альбомицин. Эти антибиотики содержат трехвалентное железо, связанное с органической частью молекулы вещества. Гризеин это красного цвета аморфный порошок состава C40H61N10O20SFe. В гризеине и альбомицине атом железа, по-видимому, связан с олигопептидом. При обработке названных антибиотиков HCl и HBr железо можно легко удалить из состава молекулы, но биологическая активность вещества при этом уменьшается в 12-14 раз. Активность восстанавливается при возвращении иона Fe3+ в состав молекулы антибиотика.

В качестве примера медьсодержащего антибиотика можно назвать флеомицин. Интересно, что в этом случае медь можно удалить из молекулы антибиотика при обработке вещества 8-оксихинолином, но без потери биологической активности. Предполагается, что молекула основания этого антибиотика, продуцируемого актиномицетом, состоит из углеводной и пептидной частей.

Рассмотренный вариант классификации антибиотиков имеет важное значение для специалистов, изучающих строение и физико-химические свойства антибиотических веществ.

 





Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 554; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ‚аш ip: 54.224.121.93
Генерация страницы за: 0.138 сек.