Характеристика пенициллинов

В основе строения природных и синтетических пенициллинов лежит 6-аминопенициллановая кислота (6-АПК), в структуру которой входят два конденсированных гетероцикла — азетидиновый и тиазолидиновый, имеющие общий атом азота:

В молекуле пенициллина три асимметрических атома углерода — 3-, 5-, 6-й.

Механизм действия пенициллинов связан с ингибированием биосинтеза белков клеточных стенок грамположительных бактерий (стрептококков, стафилококков, пневмококков). При этом происходит дезактивация клеточной транспептидазы, катализирующей поперечное сшивание белков. Фермент ошибочно принимает структуру пенициллина за дипептиды, составленные из α-аминокислот — серина, цистеина и валина:

Развитие резистенции к пенициллинам связано с синтезом микроорганизмами фермента пенициллиназы, катализирующей раскрытие лактамного цикла пенициллинов. При этом пенициллины превращаются из производных 6-аминопенициллановой кислоты в производные пенициллоиновой кислоты. Аналогичное раскрытие цикла происходит под действием кислот, что делает невозможным пероральное применение пенициллина:

Из природных пенициллинов наименьшую токсичность проявляет бензилпенициллин. В настоящее время синтезированы и широко применяются полусинтетические пенициллины, устойчивые к действию кислот и лактамаз. Среди них в первую очередь следует упомянуть феноксиметилпенициллин, ампициллин, амоксициллин.

Некоторые бета-лактамные антибиотики, полученные полусинтетическим путем (оксациллин, клоксациллин, диклоксациллин, метициллин, новые поколения цефалоспоринов) устойчивы в отношении бета-лактамаз и действуют на штаммы резистентных микроорганизмов.

В последнее время созданы специфические ингибиторы бета-лактамаз (клавулановая кислота, сульбактам):

Эти соединения, подобно бета-лактамным антибиотикам, содержат лактамное кольцо и способны необратимо ингибировать бета-лактамазы. При этом сами ингибиторы бета-лактамаз обладают весьма слабой антимикробной активностью. Но при сочетании их с антибиотиками создают условия для проявления антимикробных свойств. Комбинированное применение их с антибиотиками повышает устойчивость и активность последних. Применение ингибиторов бета-лактамаз позволило создать ряд высокоэффективных комбинированных антибиотических препаратов (уназин, аугметин, тазомицин и др.).