1、磺胺类药物及抗菌增效剂(优选)磺胺类药物及抗菌增效剂3一、概述-发展v对溶血性链球菌无特效的治疗方法,使每个诊所都惧怕链球菌败血症,死亡率约75。在最寒冷的冬天,医院的床位全被丹毒和乳头炎的病人占满,所有病人都是溶血性链球菌引起的。非治疗性球菌脑膜炎死亡率100 Spink4一、概述-定义v分子结构中具有对氨基苯磺酰胺的结构,并具有抗菌活性的化合物R2HNSO2NHR15v在磺胺类药物副作用的基础上,在磺胺类药物副作用的基础上,发现两类重要的新药发现两类重要的新药 利尿药利尿药 降血糖药降血糖药氢氯噻嗪格列齐特一、概述-发展6一、概述-发展v百浪多息Prontosil,1932年,Domagk
2、,v推断百浪多息在体内代谢成Sulfanilamide而产生抗菌作用v1946年,5500余种,20余种应用于临床78二、分类v按作用时间长短分三类1.短效:磺胺异噁唑 2.中效:磺胺嘧啶 3.长效:磺胺地索辛半衰期6h 13h 40h9叶酸Folic Acid:口服后几乎可完全迅速吸收1946年,5500余种,20余种应用于临床即苯环上的氨基与磺酰胺基必须处在对位,在邻位或间位无抑菌作用。抑制二氢叶酸还原酶,使二氢叶酸还原为四氢叶酸的过程受阻,影响辅酶F的形成,从而影响微生物DNA、RNA及蛋白质的合成,使其生长繁殖受到抑制对G+和G-具有广泛的抑制作用中效:磺胺嘧啶微生物靠自身合成FAH2
3、,一旦叶酸代谢受阻,生命不能继续。磺胺类药物能与细菌生长所必需的对氨基苯甲酸(PABA)产生竞争性拮抗,干扰了细菌的酶系统对PABA利用推断百浪多息在体内代谢成Sulfanilamide而产生抗菌作用口服后几乎可完全迅速吸收磺胺类药物及抗菌增效剂(1)对氨基苯磺酰胺结构是必要的结构。N,N-双取代化合物一般丧失活性。Sulfadiazine钠盐水溶液能吸收空气中二氧化碳,析出Sulfadiazine沉淀PABA是叶酸的组成部分,是体内合成叶酸的原料1946年,5500余种,20余种应用于临床代谢拮抗概念已广泛应用于抗菌、抗疟、抗癌药物的设计中。二、分类v按作用部位分三类 全身感染用磺胺 磺胺甲
4、基异恶唑 肠道磺胺酞 磺胺噻唑 外用磺胺 磺胺醋酰钠10v磺酰胺基氮上的取代物和芳胺氮上的取代物分别称为N1和N4取代物。按化学结构分三类:N1取代-磺胺 N4取代-磺胺 N1,N4取代-磺胺二、分类11三、作用机制vWood-Fields学说 磺胺类药物能与细菌生长所必需的对氨基苯甲酸(PABA)产生竞争性拮抗,干扰了细菌的酶系统对PABA利用vPABA是叶酸的组成部分,是体内合成叶酸的原料v叶酸Folic Acid:为微生物生长中必要物质 构成体内叶酸辅酶的基本原料12磺胺药物作用机制13竞争性拮抗vBell-Roblinv分子大小和电荷分布极为相似14代谢拮抗v代谢拮抗:设计与生物体内基
5、本代谢物的结构有某种程度相似的化合物,使之与基本代谢物竞争或干扰基本代谢物的被利用,或掺入生物大分子的合成中形成伪生物大分子,导致致死合成,从而影响细胞的生长。v抗代谢物的设计多采用v生物电子等排原理v代谢拮抗概念已广泛应用于抗菌、抗疟、抗癌药物的设计中。一些原子或基团因外围电子数目相同或排列相似,而产生相似或拮抗的生物活性并具有相似的物理或化学性质。15选择性v磺胺类药物不影响人体的叶酸代谢 人体作为微生物的宿主,可以从食物中摄取FAH2v微生物对磺胺类药物都敏感 微生物靠自身合成FAH2,一旦叶酸代谢受阻,生命不能继续。16(2)芳氨基的氮原子上一般没有取代基,若有取代基则必须在体内易被酶
6、分解或还原为游离的氨基才有效,如RCONH、RN=N、NO2等基团,否则无效。PABA是叶酸的组成部分,是体内合成叶酸的原料(4)苯环若被其他芳环或芳杂环取代,或在苯环上引入其他基团,抑菌活性降低或丧失。5-(3,4,5-三甲氧基苯基)-甲基-2,4-嘧啶二胺口服后几乎可完全迅速吸收半衰期6h 13h 40h肠道磺胺酞 磺胺噻唑代谢拮抗概念已广泛应用于抗菌、抗疟、抗癌药物的设计中。Sulfadiazine钠盐水溶液能吸收空气中二氧化碳,析出Sulfadiazine沉淀与磺胺类药物或某些抗生素合用时,可增强抗菌作用(1)对氨基苯磺酰胺结构是必要的结构。口服后几乎可完全迅速吸收发现两类重要的新药口
7、服后几乎可完全迅速吸收(1)对氨基苯磺酰胺结构是必要的结构。分子结构中具有对氨基苯磺酰胺的结构,并具有抗菌活性的化合物磺胺类药物不影响人体的叶酸代谢分子结构中具有对氨基苯磺酰胺的结构,并具有抗菌活性的化合物与磺胺类药物或某些抗生素合用时,可增强抗菌作用推断百浪多息在体内代谢成Sulfanilamide而产生抗菌作用 四、磺胺类药物的通性SO2NHH2NR芳香第一胺1.显弱碱性 2.易氧化失效 3.重氮化-偶合反应 4.希夫碱反应苯环 溴代反应磺酰胺基 1.显弱酸性 2.铜盐反应若为取代杂环 1.显弱碱性 2.与生物碱沉 淀试剂反应 17磺胺类药物的鉴别方法磺胺类药物的鉴别方法药药 物物鉴别试剂
8、鉴别试剂磺胺嘧啶磺胺嘧啶磺胺甲恶磺胺甲恶唑唑磺胺异恶磺胺异恶唑唑磺胺醋酰磺胺醋酰钠钠重氮化重氮化-偶合偶合反应反应亚硝酸钠/盐酸碱性-萘酚猩红色猩红色猩红色猩红色希夫碱反应希夫碱反应二甲氨基苯甲醛/盐酸黄色(希夫碱)黄色(希夫碱)黄色(希夫碱)黄色(希夫碱)成铜盐反应成铜盐反应硫酸铜试液/氢氧化钠黄绿色紫色草绿色淡棕色暗绿色蓝绿色与生物碱沉与生物碱沉淀淀试剂反应试剂反应碘化铋钾试液碘-碘化钾试液红棕色红棕色红棕色18R2HNSO2NHR1(1)对氨基苯磺酰胺结构是必要的结构。即苯环上的氨基与磺酰胺基必须处在对位,在邻位或间位无抑菌作用。(2)芳氨基的氮原子上一般没有取代基,若有取代基则必须在体
9、内易被酶分解或还原为游离的氨基才有效,如RCONH、RN=N、NO2等基团,否则无效。五、构效关系19(3)磺酰胺基的氮原子上为单取代,大多为吸电子基团取代基,可使抗菌活性有所加强。吸电子基团可以是酰基,也可以是芳香杂环。N,N-双取代化合物一般丧失活性。(4)苯环若被其他芳环或芳杂环取代,或在苯环上引入其他基团,抑菌活性降低或丧失。(5)磺胺类药物的酸性离解常数(pKa)与抑菌作用的强度有密切的关系,当pKa值在6.57.0时,抑菌作用最强。五、构效关系R2HNSO2NHR120六、合成NH2CH3COClNHCOCH3HOSO2ClH3CCOHNSO2ClH2NRH3CCOHNSO2NHR
10、NaOHH3CCOHNSO2NRNaHClH2NSO2NHRNNNH2磺胺嘧啶 ONH3CNH2磺胺甲噁唑21七、典型药物v Sulfadiazinev SDv N-2-嘧啶基-4-氨 基苯磺酰胺NH2SNHOONN(一)磺胺嘧啶221.结构与命名v一般命名以对氨基苯磺酰胺为母体v如N1或N4取代物为优先官能团时:N-(5-甲基-3-异恶唑基)-4-氨基苯磺酰胺SNHO ONNNHOOCHO2-羟基-5-(4-(N-2-吡啶基-磺酰胺基)苯基)偶氮基)苯甲酸柳氮磺胺嘧啶 N4N1232.理化性质v(1)酸碱性v(2)磺胺嘧啶盐v(3)鉴别反应24(1)酸碱性v稀盐酸、强碱中溶解vSulfadi
11、azine钠盐水溶液能吸收空气中二氧化碳,析出Sulfadiazine沉淀25(2)磺胺嘧啶盐v磺胺嘧啶银 具有抗菌作用和收敛作用,用于烧伤、烫伤创面的抗感染,对绿脓杆菌有抑制作用v磺胺嘧啶锌 用于烧伤、烫伤创面的抗感染26(3)鉴别反应v重氮化偶合反应NH2SNHOONN27(二)磺胺甲噁唑vSMZvN-(5-甲基-3-异恶唑基)-4-氨基苯磺酰胺v1962年问世的磺胺药物,半衰期为11h,抗菌作用较强。多与抗菌增效剂Trimethoprim合用,称为复方新诺明28(三)甲氧苄啶(TMP)v抗菌增效剂v与磺胺甲噁唑(SMZ)合用复方新诺明 SMZ:TMP 51,抗菌作用增强增强数倍至数十倍2
12、9人体作为微生物的宿主,可以从食物中摄取FAH2多与抗菌增效剂Trimethoprim合用,称为复方新诺明半衰期6h 13h 40h与磺胺类药物联用,使细菌代谢受到双重阻断,使其抗菌作用增强数倍至数十倍叶酸Folic Acid:对G+和G-具有广泛的抑制作用半衰期6h 13h 40h一般命名以对氨基苯磺酰胺为母体通过对能使药物分解的酶作用来增加药物抗菌作用对溶血性链球菌无特效的治疗方法,使每个诊所都惧怕链球菌败血症,死亡率约75。磺胺类药物及抗菌增效剂磺酰胺基氮上的取代物和芳胺氮上的取代物分别称为N1和N4取代物。叶酸Folic Acid:用于烧伤、烫伤创面的抗感染与磺胺类药物或某些抗生素合用
13、时,可增强抗菌作用口服后几乎可完全迅速吸收用于烧伤、烫伤创面的抗感染具有抗菌作用和收敛作用,用于烧伤、烫伤创面的抗感染,对绿脓杆菌有抑制作用微生物靠自身合成FAH2,一旦叶酸代谢受阻,生命不能继续。TMP等抗菌增效剂对二氢叶酸还原酶产生可逆性抑制,影响FAH4 的形成。与磺胺甲噁唑(SMZ)合用复方新诺明1.结构和命名v5-(3,4,5-三甲氧基苯基)-甲基-2,4-嘧啶二胺v5-3,4,5-trimethoxyphenylmethyl-2,4-pyrimidine diamine5302.发现v在研究5-取代苄基-2,4-二氨基嘧啶类化合物对二氢叶酸还原酶的抑制作用时发现的广谱抗菌药v对G+
14、和G-具有广泛的抑制作用v与磺胺类药物或某些抗生素合用时,可增强抗菌作用v复方新诺明广泛用于治疗呼吸道感染、菌痢及泌尿道感染等。313.作用机制v抑制二氢叶酸还原酶,使二氢叶酸还原为四氢叶酸的过程受阻,影响辅酶F的形成,从而影响微生物DNA、RNA及蛋白质的合成,使其生长繁殖受到抑制324.抗菌增效剂v与磺胺类药物联用,使细菌代谢受到双重阻断,使其抗菌作用增强数倍至数十倍 v使细菌的耐药性减少33抗菌增效剂的分类v 通过作用于不同代谢途径中不同酶来增加抗菌作用 复方新诺明v 通过对能使药物分解的酶作用来增加药物抗菌作用 克拉维酸钾和青霉素v 降低药物从体内排泄速度来增加药物抗菌作用 丙磺舒和青
15、霉素NOCH3CH3COOHOH2CCOHNHOOCSO2N(CH2CH2CH3)2+NOCH2OHHHOCOOH+NOCH3CH3COOHOH2CCOHN345.选择性vTMP等抗菌增效剂对二氢叶酸还原酶产生可逆性抑制,影响FAH4 的形成。FAH4进一步合成辅酶F,辅酶F为DNA合成中所必需的嘌呤、嘧啶碱基的合成提供一个碳单位。v对人和动物辅酶F的合成过程与微生物相同,但人和动物对二氢叶酸还原酶的亲和力要比微生物的弱10000至60000倍,因此它对人和动物的影响很小,毒性也较弱。356.代谢v口服后几乎可完全迅速吸收v分布于全身组织和体液 在胃、肝、肺、前列腺及阴道分泌液的浓度,多高于血
16、药浓度 在脑脊液的浓度可达血药浓度的1/41/2 可通过胎盘,进入乳汁vT1/2为8-12小时v10-20%的药量在肝中代谢,大部分以原药由尿中排泄367.合成铁氰化钾氧化甲氧丙腈硝酸胍378.同类药物38用于烧伤、烫伤创面的抗感染多与抗菌增效剂Trimethoprim合用,称为复方新诺明(5)磺胺类药物的酸性离解常数(pKa)与抑菌作用的强度有密切的关系,当pKa值在6.与磺胺甲噁唑(SMZ)合用复方新诺明1962年问世的磺胺药物,半衰期为11h,抗菌作用较强。肠道磺胺酞 磺胺噻唑微生物靠自身合成FAH2,一旦叶酸代谢受阻,生命不能继续。在胃、肝、肺、前列腺及阴道分泌液的浓度,多高于血药浓度
17、TMP等抗菌增效剂对二氢叶酸还原酶产生可逆性抑制,影响FAH4 的形成。口服后几乎可完全迅速吸收(优选)磺胺类药物及抗菌增效剂抑制二氢叶酸还原酶,使二氢叶酸还原为四氢叶酸的过程受阻,影响辅酶F的形成,从而影响微生物DNA、RNA及蛋白质的合成,使其生长繁殖受到抑制(4)苯环若被其他芳环或芳杂环取代,或在苯环上引入其他基团,抑菌活性降低或丧失。TMP等抗菌增效剂对二氢叶酸还原酶产生可逆性抑制,影响FAH4 的形成。人体作为微生物的宿主,可以从食物中摄取FAH2肠道磺胺酞 磺胺噻唑叶酸Folic Acid:在胃、肝、肺、前列腺及阴道分泌液的浓度,多高于血药浓度主要学习内容 v1.磺胺的基本结构和分类v2.抗代谢学说v3.作用机制和增效的原理v4.重点药物 磺胺嘧啶 甲氧苄啶