XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

Введение. Антибиотики являются важными лекарственными средствами для лечения множества инфекционных заболеваний. Первым антибиотиком являлся пенициллин, который был выделен из плесневого гриба. На сегодняшний день пенициллины не утратили своей актуальности в медицине. Пенициллины - группа антибиотиков, продуцируемых многими видами плесеней рода Penicillium, активных в отношении большинства грамположительных, а также некоторых грамотрицательных микроорганизмов. Фармакологическая активность антибиотиков во многом зависит от их химического строения. Структура, наличие и расположение функциональных групп в молекуле антибиотика объясняет его специфичное антибиотическое действие.

Цель работы: определение зависимости между химической структурой и антибиотическими свойствами пенициллинов.

Результаты обсуждения: пенициллины— это монокарбоновые кислоты с гетероциклическим скелетом, которым является пенам, состоящий из конденсированных тиазолидинового и β-лактамного колец, расщепление или любое видоизменение этих колец приводит к полной потере активности. Биологической активностью обладают только пенициллины, у которых С-5 атом в ядре пенама имеет R-конфигурацию. С точки зрения создания новых лекарственных препаратов ключевое значение имеет ацилирование аминогруппы пенама.

Проводящаяся в начале середине XX в. интенсивная модификация N-ацильного фрагмента в 6-β-положении пенама привела к получению более 20 тысяч полусинтетических пенициллинов, из которых 37 получили широкое распространение как медицинские препараты. Полученные таким образом пенициллины превосходят исходный пенициллин по кислотостойкости, активности, устойчивости к β-лактамазам.

Окисление серы в положениии 1 пенама с образованием 1-S-оксидов и 1-S-сульфонов ослабляет антибактериальные свойства соединений, однако введение второго атома кислорода (S-сульфонилпроизводные) приводит к получению необратимых ингибиторов β-лактамаз.

Модификация заместителей в С-2 положении пенама с образованием 2-α- и 2-β-ацетоксиметильных производных приводит к существенному падению антибактериальной активности. Модификация в положении С-5 пенама также приводит к полной потере антибактериальных свойств соединения из-за увеличения прочности ациламидной связи в β-лактамном кольце.

Замена атома водорода в С-6-α-положении на -СН₃, -ОСН3 группы приводит к снижению активности, при более крупных замещающих группах активность исчезает полностью.

Вывод. Изучение зависимости биологической активности от химического строения пенициллинов является необходимым условием для направленного синтеза пенициллинов. Благодаря этим знаниям можно получать пенициллины с определенными фармакологическими свойствами.

Литература

Основы получения и применения антибиотиков : учебное пособие /Т. В. Глухарева, И. С. Селезнева, Е. Н. Уломский ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Уральский федеральный университет. — Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2021. — 150 с. : ил. — Библиогр.:с. 149. — 100 экз. — ISBN 978-5-7996-3190-1

A N Tevyashova, E N Olsufyeva, M N Preobrazhenskaya, "Design of dual action antibiotics as an approach to search for new promising drugs", RUSS CHEM REV, 2015, 84 (1), 61–97, DOI: https://doi.org/10.1070/RCR4448