XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

Введение

Цефалоспорины являются бактерицидными бета-лактамными антибиотиками. Они подавляют ферменты в клеточной стенке восприимчивых бактерий, нарушая её синтез. Существует 5 поколений цефалоспоринов.
Вследствие хорошей эффективности и низкой токсичности АБ данной группы получили широкое распространение. Применение их в клинической практике началось с 70-х годов ХХ века. Все цефалоспорины являются производными 7-аминоцефалоспорановой кислоты.

Целью работы является определить взаимосвязь химической структуры на биологическую активность цефалоспоринов.

Задачи работы:

Изучить химическе строение цефалоспоринов.

Определить взаимосвязь химической структуры и биологического действия препаратов.

Материалы и методы исследование: обзор научной литературы по проблеме.

Объекты исследования: химическая структура цефалоспоринов различных поколений.

Результаты

Цефалоспорины – бета-лактамные антибиотики. По химической структуре являются бициклическими соединениями: содержат бета-лактамное и дигидротиазимовое кольцо, оба кольца составляют 7-аминоцефалоспорановую кислоту, которая является ядром молекулы цефалоспоринов. Модификация химической структуры 7-аминоцефаловой кислоты сопровождается значительными изменениями свойств антибиотика.

Первичной оценкой эффективности цефалоспоринов служит минимальная ингибирующая концентрация (МИК), которая у природных цефалоспоринов достаточно низкая. Для повышения устойчивости к бета-лактамазам, расширения антимикробного действия и повышения эффективности, были разработаны полусинтетические цефалоспорины, созданные на основе модификации химической структуры природных предшественников.

Выяснено, что практически все аналоги цефалоспоринов, проявляющие биологическую активность, имеют 6R- и 7R- конфигурацию углеродных атомов.

Бициклическая система цефалоспорина обуславливает антимикробное действие. Однако, в ней возможна замена атома серы на кислород и метиленовую группу, что не приведет к значительной потере эффективности.

С точки зрения создания новых препаратов, ключевым является положение С7 в структуре цефема. Структурная модификация N-ацильного фрагмента в 7-β-положении цефема на основе 2-(N-защищенной-2-аминотиазол-4-ил)-2(Z)-метоксиимино) уксусной кислоты привело к созданию цефалоспоринов 3-го поколения АТМО-цефалоспоринов с расширенным спектром антибактериальной активности и проявляющих более высокую активность по сравнению с более старыми препаратами. Устойчивость к бета-лактамазам может обеспечить введение метокси- и N-формиламиногруппы в 7-α-положение цефема.

Одним из способов воздействия на антибактериальные свойства антибиотика является структурная модификация цефемного ядра цефалоспорина. Например, заместитель в положении С3 обуславливает антимикробную активность антибиотика. В данном случае эффективная модификация – замена в АТМО-цефалоспоринах заместителей, содержащих четвертичный аммонийный азот. Данная структура облегчает транспорт соединения через пориновые каналы наружной мембраны грамотрицательных бактерий и обеспечивает более высокую активность.

Введение сложноэфирной группы в С4-положение цефема позволяет увеличить липофильность соединения.

Полная потеря антибактериальной активности происходит при введении заместителей в положении С6 цефема.

Заключение

Изучение зависимости биологической активности от химического строения цефалоспоринов позволяет найти новые подходы к созданию лекарственных препаратов, проявляющих большую активность в отношении возбудителей заболеваний. В настоящее время, в условиях антибиотикорезистентности, изучение химической структуры антибиотиков, разработка и внедрение новых антимикробных препаратов, является ключевым моментом.

Литература

Егоров Н.С. Основы учения об антибиотиках : учебник / Н.С. Егоров.— Москва : Изд-во МГУ : Наука, 2004.— 528 с.— ISBN 5–211–04669–2.

Цефалоспорины. Фармацевтический анализ цефалоспоринов [электронный ресурс] – Режим доступа: https://farmf.ru/lekcii/tsefalosporiny-farmatsevticheskij-analiz-tsefalosporinov/

Код для цитирования: Скопировать