第8章糖肽类抗生素

1、第八章第八章 糖肽类抗生素的作用机制和细菌耐药性糖肽类抗生素的作用机制和细菌耐药性第一节第一节 糖肽类抗生素的结构特征和临床应用糖肽类抗生素的结构特征和临床应用 一、糖肽类抗生素的结构特征一、糖肽类抗生素的结构特征vm bvm b：万古霉素；：万古霉素；mdcv 1mdcv 1、2 2：单脱氯万古霉素；：单脱氯万古霉素；ddcvddcv：双脱氯：双脱氯万古霉素；万古霉素；desvdesv：单糖万古霉素；：单糖万古霉素；agluvagluv：无糖万古霉素；：无糖万古霉素；cdpmcdpm、cdpmcdpm：万古霉素结晶型降解物异构体：万古霉素结晶型降解物异构体替考拉宁的化学结构替考拉宁的化学结构

2、 其他一些糖肽类抗生素的化学结构其他一些糖肽类抗生素的化学结构 微生物来源的其他一些糖肽类抗生素的化学结构微生物来源的其他一些糖肽类抗生素的化学结构 微生物来源的其他一些糖肽类抗生素的化学结构微生物来源的其他一些糖肽类抗生素的化学结构二、糖肽类抗生素的临床应用二、糖肽类抗生素的临床应用n万古霉素是由万古霉素是由micormickmicormick等于等于19561956年从一株东年从一株东方拟无枝酸菌的发酵液中分离得到的一种糖肽方拟无枝酸菌的发酵液中分离得到的一种糖肽类抗生素。万古霉素问世后的前类抗生素。万古霉素问世后的前2020年，由于青年，由于青霉素和头孢菌素类抗生素的上市使用，万古霉霉素

3、和头孢菌素类抗生素的上市使用，万古霉素仅作为保留药物，治疗由少数金黄色葡萄球素仅作为保留药物，治疗由少数金黄色葡萄球菌引起的严重感染性疾病，临床使用很少菌引起的严重感染性疾病，临床使用很少。二、糖肽类抗生素的临床应用二、糖肽类抗生素的临床应用n后来随着后来随着-内酰胺类抗生素的大量使用，内酰胺类抗生素的大量使用，由甲氧西林耐药金葡菌（由甲氧西林耐药金葡菌（mrsamrsa）所引起的）所引起的感染逐渐流行，耐甲氧西林金黄色葡萄球感染逐渐流行，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌目前被认为是最顽固的耐药菌，它对几菌目前被认为是最顽固的耐药菌，它对几乎所有的乎所有的-内酰胺类抗生素包括第三代头内酰胺类抗生素包括

4、第三代头孢菌素具有耐药性；对大部分四环类抗生孢菌素具有耐药性；对大部分四环类抗生素和氨基糖苷类等其它抗生素也产生耐药素和氨基糖苷类等其它抗生素也产生耐药性。性。二、糖肽类抗生素的临床应用二、糖肽类抗生素的临床应用n至至19821982年，有报道称在美国大医院中，年，有报道称在美国大医院中，mrsamrsa引起的感染已由原来的引起的感染已由原来的2%2%上升到上升到20%20%。国内的研究表明，国内的研究表明，1998199820002000年耐甲氧西年耐甲氧西林金葡菌和敏感金葡菌的比例高达林金葡菌和敏感金葡菌的比例高达30%30%以上。以上。二、糖肽类抗生素的临床应用二、糖肽类抗生素的临床应用

5、n在这种情况下，万古霉素愈来愈引起人们在这种情况下，万古霉素愈来愈引起人们的重视，是目前临床上用于治疗由的重视，是目前临床上用于治疗由mrsamrsa引引起的严重感染疾病的首选药物，并被国际起的严重感染疾病的首选药物，并被国际抗生素专家誉为抗生素专家誉为“人类对付顽固性耐药菌人类对付顽固性耐药菌株的最后一道防线株的最后一道防线”和和“王牌抗生素王牌抗生素”。 二、糖肽类抗生素的临床应用二、糖肽类抗生素的临床应用n万古霉素（结构如图所示，国内生产的为万古霉素（结构如图所示，国内生产的为n-n-去甲去甲基万古霉素）是一个极为重要的糖肽类抗生素，基万古霉素）是一个极为重要的糖肽类抗生素，其抗菌谱很窄

6、，基本上局限于很小一部分的革兰其抗菌谱很窄，基本上局限于很小一部分的革兰氏阳性菌和一些螺旋体。在万古霉素发现的前氏阳性菌和一些螺旋体。在万古霉素发现的前2020年，并未引起人们的重视，因为当时新出现的年，并未引起人们的重视，因为当时新出现的 内酰胺类抗生素基本上能够控制临床出现的各种内酰胺类抗生素基本上能够控制临床出现的各种感染。感染。二、糖肽类抗生素的临床应用二、糖肽类抗生素的临床应用n随着近年来多重耐药肠球菌如粪肠球菌的出现，随着近年来多重耐药肠球菌如粪肠球菌的出现，恢复了人们对万古霉素的强烈兴趣，一度被打入恢复了人们对万古霉素的强烈兴趣，一度被打入冷宫的万古霉素重见天日，并愈发体现了它的

7、作冷宫的万古霉素重见天日，并愈发体现了它的作用。用。n万古霉素是一个非常有价值的抗生素。不过在临万古霉素是一个非常有价值的抗生素。不过在临床上通常被用作经床上通常被用作经 内酰胺类抗生素或其它抗菌内酰胺类抗生素或其它抗菌药物治疗失败后才使用的最后手段，故也常被认药物治疗失败后才使用的最后手段，故也常被认为是抗菌药物的为是抗菌药物的最后一道防线最后一道防线。第二节第二节 糖肽类抗生素的作用机制糖肽类抗生素的作用机制糖肽类抗生素的作用机制糖肽类抗生素的作用机制n糖肽类抗生素的抗菌作用虽与糖肽类抗生素的抗菌作用虽与 内酰胺类抗生素内酰胺类抗生素的相同，都是通过干扰细菌细胞壁肽聚糖的铰链，的相同，都是

8、通过干扰细菌细胞壁肽聚糖的铰链，从而使细菌细胞发生溶解。从而使细菌细胞发生溶解。n革兰阳性菌的细胞壁是由一厚厚的肽聚糖层构成，革兰阳性菌的细胞壁是由一厚厚的肽聚糖层构成，其位于细胞质膜（内膜的外侧）；而革兰阴性菌其位于细胞质膜（内膜的外侧）；而革兰阴性菌在一薄薄的肽聚糖层外面还有一完整的细胞外膜，在一薄薄的肽聚糖层外面还有一完整的细胞外膜，其阻止万古霉素和替考拉宁等糖肽类抗生素渗透其阻止万古霉素和替考拉宁等糖肽类抗生素渗透到肽聚糖。到肽聚糖。n因此，这类抗生素仅对革兰氏阳性菌有效。因此，这类抗生素仅对革兰氏阳性菌有效。革兰阴性菌和革兰阳性菌的细胞表面结构革兰阴性菌和革兰阳性菌的细胞表面结构 肽

9、聚糖的生物合成过程肽聚糖的生物合成过程 万古霉素的作用机制万古霉素的作用机制n就细胞水平就细胞水平而言万古霉素通过干扰细菌细胞壁的而言万古霉素通过干扰细菌细胞壁的合成最终使细菌细胞发生溶解。合成最终使细菌细胞发生溶解。n从分子水平上从分子水平上讲，万古霉素抑制细胞壁合成第二讲，万古霉素抑制细胞壁合成第二阶段阶段( (类脂结合类脂结合) )中一个关键的转化反应，即具有中一个关键的转化反应，即具有刚性交叉连接的刚性交叉连接的7 7肽骨架识别未交叉连接肽聚糖链肽骨架识别未交叉连接肽聚糖链中中n-n-酰基酰基d-ala4-d-ala5d-ala4-d-ala5中末端中末端d,d-d,d-二肽二肽，并，

10、并在脂在脂iiii分子中通过五个氢键形成具有高度亲和力分子中通过五个氢键形成具有高度亲和力的复合物，这些氢键从糖肽类抗生素分子的下表的复合物，这些氢键从糖肽类抗生素分子的下表面与肽聚糖末端的酰胺基和羧基结合，如图所示。面与肽聚糖末端的酰胺基和羧基结合，如图所示。 万古霉素的作用机制万古霉素的作用机制n同时，研究发现有两种作用机制加强万古霉素中同时，研究发现有两种作用机制加强万古霉素中肽骨架与细菌细胞壁合成过程中的肽骨架与细菌细胞壁合成过程中的d-ala-d-ala的的结合作用。结合作用。n（1）两个万古霉素分子间糖苷结构通过氢键的两个万古霉素分子间糖苷结构通过氢键的作用形成二聚体，万古霉素以这

11、种聚合体形式存作用形成二聚体，万古霉素以这种聚合体形式存在增强了结构的稳定性，在增强了结构的稳定性，同时锁定了万古霉素中同时锁定了万古霉素中与与d-ala-d-ala结合域（结合域（binding pocket）呈正）呈正确的构象（图）确的构象（图）；n（2）万古霉素结构中的亲脂部分使得抗生素位万古霉素结构中的亲脂部分使得抗生素位于细菌的表面上从而接近细胞壁合成前体于细菌的表面上从而接近细胞壁合成前体 。万古霉素与万古霉素与n-acyl-d-ala-d-alan-acyl-d-ala-d-ala生交互作用时的氢键生交互作用时的氢键万古霉素在细胞壁上作用位点及细胞壁中间体发生交万古霉素在细胞壁上

12、作用位点及细胞壁中间体发生交互作用时的氢键互作用时的氢键 万古霉素与万古霉素与n2,6n2,6二（酰基）二（酰基）l llys-l-ala-d-alalys-l-ala-d-ala结合的分子结构实体模型结合的分子结构实体模型 化合物化合物micmic（g/mlg/ml）敏感菌敏感菌耐药菌耐药菌万古霉素万古霉素1 120482048氯二苯基万古霉素氯二苯基万古霉素0.030.031616结构破坏的万古霉素结构破坏的万古霉素无活性无活性无活性无活性结构破坏的氯二苯基万古霉素结构破坏的氯二苯基万古霉素10104040糖肽类抗生素的二种作用机制模式糖肽类抗生素的二种作用机制模式 直接抑制转葡基酶直接抑

13、制转葡基酶第二种作用机制第二种作用机制nkahne等在研究万古霉素类的作用机制时，首先等在研究万古霉素类的作用机制时，首先将破坏万古霉素结构类似物分子中的肽结合袋被将破坏万古霉素结构类似物分子中的肽结合袋被（即去除甙元分子中的（即去除甙元分子中的n-甲基亮氨酸部分，其既甲基亮氨酸部分，其既能通过氢键与能通过氢键与d-ala-d-ala结合，也能通过静电与结合，也能通过静电与之接触），让其不能与之接触），让其不能与n-乙酰乙酰d-ala-d-ala结合，结合，然后测定这种化合物对敏感菌和万古霉素耐药菌然后测定这种化合物对敏感菌和万古霉素耐药菌的抗菌活性。结果发现，结构破坏的氯二苯基万的抗菌活性。

14、结果发现，结构破坏的氯二苯基万古霉素正如预期的那样，对敏感菌的活性大幅下古霉素正如预期的那样，对敏感菌的活性大幅下降（下降降（下降330多倍），但对耐药菌的抗菌活性几多倍），但对耐药菌的抗菌活性几乎没有影响乎没有影响. 第三节第三节 细菌对糖肽类抗生素产生耐药性的作用机制细菌对糖肽类抗生素产生耐药性的作用机制一、万古霉素耐药肠球菌一、万古霉素耐药肠球菌和金黄色葡萄球菌的发展和金黄色葡萄球菌的发展n随着上世纪随着上世纪8080年代细菌耐药性的传播和扩散，特别年代细菌耐药性的传播和扩散，特别是甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌的爆发，万古霉素是甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌的爆发，万古霉素被广泛使用，成为拯救

15、革兰氏阳性细菌感染危重病被广泛使用，成为拯救革兰氏阳性细菌感染危重病人的救命药物。人的救命药物。n但是，随着万古霉素的广泛使用，已经出现了万古但是，随着万古霉素的广泛使用，已经出现了万古霉素耐药的革兰氏阳性细菌，霉素耐药的革兰氏阳性细菌，特别是万古霉素耐药特别是万古霉素耐药肠球菌，以及万古霉素耐药的金黄色葡萄球菌，使肠球菌，以及万古霉素耐药的金黄色葡萄球菌，使人类的生命健康又受到了严重的威胁。人类的生命健康又受到了严重的威胁。 （一）万古霉素耐药肠球菌（一）万古霉素耐药肠球菌nvre vre 的发展很快，有报道数据显示：的发展很快，有报道数据显示：19871987在医院在医院临床分离株中为临床

16、分离株中为0.40.4，而到，而到19931993年高达年高达1616；nvrevre能引起危及生命的感染，病死率高达能引起危及生命的感染，病死率高达30%30%。其。其之所以危险，是因为控制这种感染的措施容易失之所以危险，是因为控制这种感染的措施容易失败，且目前临床上尚无一种或几种抗生素联合使败，且目前临床上尚无一种或几种抗生素联合使用，使治疗有效的办法。用，使治疗有效的办法。 （一）万古霉素耐药肠球菌（一）万古霉素耐药肠球菌nvrevre逐渐增加的原因除了耐万古霉素的遗传逐渐增加的原因除了耐万古霉素的遗传因子可以传播外；因子可以传播外；n另一个重要的因素是将糖肽类抗生素作为另一个重要的因素

17、是将糖肽类抗生素作为动物生长促进剂用于食源性动物，提供动物生长促进剂用于食源性动物，提供vrevre出现的选择压力。出现的选择压力。 特征特征耐药表型耐药表型vanavanavanbvanbvancvancvandvandvanevane* *遗传特征遗传特征获得性（获得性（tn1546tn1546）获得性获得性（tn1547tn1547）固有性（染色固有性（染色体编码）体编码）获得性获得性获得性获得性肽聚糖肽聚糖前体前体末端末端d-ala-lacd-ala-lacd-ala-lacd-ala-lacd-ala-serd-ala-serd-ala-serd-ala-serd-ala-serd-

18、ala-ser最低抑最低抑菌浓度菌浓度（g/mlg/ml）万古霉万古霉素素替考拉替考拉宁宁646410010016165125124 41001000.50.532322 232320.50.51 1161664642 24 416160.50.5连接基因连接基因vanavanavanbvanbvanc-1vanc-1和和vanc-vanc-2/vanc-32/vanc-3vandvandvanevane含有这含有这些些基因的基因的菌株菌株屎肠球菌、粪肠球菌、耐久屎肠球菌、粪肠球菌、耐久肠球菌、蒙氏肠球菌、肠球菌、蒙氏肠球菌、鸟肠球菌、醇鸡肠球菌、鸟肠球菌、醇鸡肠球菌、铅黄肠球菌、铅黄肠球菌、

19、bacissuls cirulansbacissuls cirulans、解没子酸链球菌、棒杆解没子酸链球菌、棒杆菌、隐秘杆菌、乳球菌、菌、隐秘杆菌、乳球菌、纤微单胞菌纤微单胞菌屎肠球菌、粪屎肠球菌、粪肠球菌、肠球菌、牛链球菌、牛链球菌、解没子酸解没子酸链球菌链球菌醇鸡肠球菌、醇鸡肠球菌、铅黄肠球铅黄肠球菌菌/ /黄色肠黄色肠球菌球菌屎肠球菌屎肠球菌粪肠球菌粪肠球菌（二）万古霉素耐药金黄色葡萄球菌（二）万古霉素耐药金黄色葡萄球菌n为了解决金黄色葡萄球菌的耐药性问题，为了解决金黄色葡萄球菌的耐药性问题，19591959年半合成的青霉素类抗生素甲氧西林年半合成的青霉素类抗生素甲氧西林和苯唑西林投入

20、临床使用；和苯唑西林投入临床使用；n然而，仅两年之后的然而，仅两年之后的19611961年于英国首次发年于英国首次发现了耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌现了耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌（methicillin resistant methicillin resistant staphylococcus aureusstaphylococcus aureus，mrsamrsa）；）；n此后，此后，mrsamrsa遍及世界。遍及世界。（二）万古霉素耐药金黄色葡萄球菌（二）万古霉素耐药金黄色葡萄球菌nmrsamrsa和和mrcns(mrcns(甲氧西林耐药凝固酶阴性菌甲氧西林耐药凝固酶阴性菌) )感染的治疗

21、主要局限在万古霉素上，尤其感染的治疗主要局限在万古霉素上，尤其是对是对mrsamrsa多重耐药株，万古霉素是有效治多重耐药株，万古霉素是有效治疗的唯一选择；疗的唯一选择；n最近，国外已有万古霉素耐药金黄色葡萄最近，国外已有万古霉素耐药金黄色葡萄球菌的报道，但国内尚未有类似的发现。球菌的报道，但国内尚未有类似的发现。 （二）万古霉素耐药金黄色葡萄球菌（二）万古霉素耐药金黄色葡萄球菌n值得注意的是：国外关于万古霉素对金黄值得注意的是：国外关于万古霉素对金黄色葡萄球菌最低抑菌浓度增高的报道，即色葡萄球菌最低抑菌浓度增高的报道，即出现万古霉素中等耐药金黄色葡萄球菌出现万古霉素中等耐药金黄色葡萄球菌（v

22、ancomycin-intermidiate s.aureus，visa），因此，由多重耐药的），因此，由多重耐药的mrsa变迁变迁为为visa，而引起的感染就会导致任何治疗，而引起的感染就会导致任何治疗无效；无效；n现已证明，现已证明，visa均来自于均来自于mrsa。万古霉。万古霉素耐药金黄色葡萄球菌的出现仅是时间问素耐药金黄色葡萄球菌的出现仅是时间问题，这可从图中万古霉素对题，这可从图中万古霉素对mrsa的抑菌的抑菌圈变化可以清楚地看到。圈变化可以清楚地看到。 1994年万古霉素对年万古霉素对mrsa的抑菌圈直径的分布的抑菌圈直径的分布 1997年万古霉素对年万古霉素对mrsa的抑菌圈直

23、径的分布的抑菌圈直径的分布2000年万古霉素对年万古霉素对mrsa的抑菌圈直径的分布的抑菌圈直径的分布二、细菌对糖肽类抗生素产生二、细菌对糖肽类抗生素产生耐药性的作用机制耐药性的作用机制n细菌对万古霉素产生耐药性的机制是由于细菌对万古霉素产生耐药性的机制是由于耐药菌能够产生一种分子结构不同于敏感耐药菌能够产生一种分子结构不同于敏感菌的肽聚糖前体末端二肽，菌的肽聚糖前体末端二肽，d-d-丙氨酰丙氨酰-d-d-乳乳酸、酸、d-d-丙氨酰丙氨酰-d-d-丝氨酸，或丝氨酸，或d-d-丙氨酸，丙氨酸，使使万古霉素分子不能与之结合，而细菌能够万古霉素分子不能与之结合，而细菌能够照样合成其细胞壁，如图所示为

24、照样合成其细胞壁，如图所示为d-d-丙氨酰丙氨酰- -d-d-乳酸与万古霉素之间的氢键结合。乳酸与万古霉素之间的氢键结合。与敏感菌中的与敏感菌中的d-ala-d-alad-ala-d-ala结合结合 与耐药菌中的与耐药菌中的d-ala-d-lacd-ala-d-lac结合结合a：对糖肽类抗生素产生耐药性的肠球菌的肽聚糖前体的：对糖肽类抗生素产生耐药性的肠球菌的肽聚糖前体的c-末端掺入有末端掺入有d-羟基丁酸和羟基丁酸和d-乳酸；乳酸；b：掺入：掺入d-氨基丁酸的改变的合成途径；氨基丁酸的改变的合成途径；c：对糖肽类抗生素敏感的肠球菌的：对糖肽类抗生素敏感的肠球菌的udp-胞壁五肽的合成途径；末

25、端为胞壁五肽的合成途径；末端为 d-ala-dala； ：取代基 肽聚糖末端肽聚糖末端d-d-丙氨酰丙氨酰-d-d-乳酸的合成与万古霉素的作用乳酸的合成与万古霉素的作用二、细菌对糖肽类抗生素产生二、细菌对糖肽类抗生素产生耐药性的作用机制耐药性的作用机制n对细菌产生万古霉素耐药性的更为精细的对细菌产生万古霉素耐药性的更为精细的作用机制的研究发现作用机制的研究发现: :vanavana基因存在于被称基因存在于被称为转座子或跳跃基因的为转座子或跳跃基因的tn1546tn1546中；中；n这一转座子含有这一转座子含有9 9个基因：其中二个编码与个基因：其中二个编码与转座能力有关的功能；另外转座能力有关

26、的功能；另外7 7个通常被称为个通常被称为万古霉素耐药基因的万古霉素耐药基因的“vanavana基因簇。基因簇。 二、细菌对糖肽类抗生素产生二、细菌对糖肽类抗生素产生耐药性的作用机制耐药性的作用机制n由由vana基因编码的蛋白包括基因编码的蛋白包括vans和和vanr，这两种，这两种蛋白负责耐药性的诱导作用。其中蛋白负责耐药性的诱导作用。其中vans似乎是一种似乎是一种探头（探头（sensor），以探测环境中是否存在有万古霉素，），以探测环境中是否存在有万古霉素，或更像是万古霉素对细胞壁合成的早期影响；或更像是万古霉素对细胞壁合成的早期影响；n当当vans探测到环境中有万古霉素后就将信号传递给

27、探测到环境中有万古霉素后就将信号传递给vanr，vanr是一种响应调节物（是一种响应调节物（response regulator），这种调节物最终导致活化或启动其它），这种调节物最终导致活化或启动其它有关耐药性的蛋白的合成，如有关耐药性的蛋白的合成，如vanh、vana、vanx等。等。二、细菌对糖肽类抗生素产生二、细菌对糖肽类抗生素产生耐药性的作用机制耐药性的作用机制n当环境中存在有万古霉素或肽古霉素时，当环境中存在有万古霉素或肽古霉素时，vansvans上上的组氨酸残基间接地产生自身磷酸化作用，然后的组氨酸残基间接地产生自身磷酸化作用，然后该磷酸化残基被转移到响应调节物该磷酸化残基被转移到

28、响应调节物vanrvanr的门冬氨的门冬氨酸的残基上；酸的残基上；n最后，磷酸化的最后，磷酸化的vanrvanr作用于启动子（作用于启动子（propro），启动），启动vanvan基因簇的转录和对糖肽类抗生素产生耐药性的基因簇的转录和对糖肽类抗生素产生耐药性的表达（如图所示）。表达（如图所示）。 vansvans和和vanrvanr的调节机制的调节机制细菌对万古霉素产生耐药性的作用机制细菌对万古霉素产生耐药性的作用机制推测的推测的vrsavrsa的形成机制的形成机制第四节第四节 具有抗耐药菌作用的新的糖肽类抗生素具有抗耐药菌作用的新的糖肽类抗生素一、一、达托霉素达托霉素 化学结构化学结构n达托

29、霉素由达托霉素由1313个氨基酸组成，其中十个氨基酸组成一个氨个氨基酸组成，其中十个氨基酸组成一个氨基酸环，另有基酸环，另有3 3个氨基酸排列成线状，这三个氨基酸末端个氨基酸排列成线状，这三个氨基酸末端的的l l色氨酸接着一个十碳癸酸。色氨酸接着一个十碳癸酸。 一、一、达托霉素达托霉素 作用机制作用机制n达托霉素的抗菌机制与糖肽类抗生素的作用机制不同，达托霉素的抗菌机制与糖肽类抗生素的作用机制不同，n它可扰乱细胞膜对氨基酸的转运，从而阻碍细菌细胞壁肽它可扰乱细胞膜对氨基酸的转运，从而阻碍细菌细胞壁肽聚糖的磷壁聚糖的磷壁( (酸酸) ) 脂质（脂质（ltalta）的生物合成，改变细胞质膜）的生物

30、合成，改变细胞质膜的性质；的性质；n另外，它还能通过破坏细菌的细胞膜，使其内容物外泄而另外，它还能通过破坏细菌的细胞膜，使其内容物外泄而达到杀灭细菌的目的；达到杀灭细菌的目的；n也有报道是其与细胞膜的结合，导致膜电位的降低，从而也有报道是其与细胞膜的结合，导致膜电位的降低，从而破坏胞内破坏胞内rnarna和和dnadna的合成，最终抑制细菌生长。的合成，最终抑制细菌生长。 n该抗生素的抗菌活性为浓度依赖性的，并受到该抗生素的抗菌活性为浓度依赖性的，并受到phph和离子化和离子化钙浓度的影响。钙浓度的影响。 一、一、达托霉素达托霉素 抗菌活性抗菌活性n达托霉素具有在体外抗绝大多数的临床革达托霉素

31、具有在体外抗绝大多数的临床革兰阳性菌的作用；兰阳性菌的作用；n主要用于耐药菌，如耐万古霉素肠球菌主要用于耐药菌，如耐万古霉素肠球菌（vrevre），耐甲氧西林金葡菌（），耐甲氧西林金葡菌（mrsamrsa），糖），糖肽类中等敏感的金葡菌（肽类中等敏感的金葡菌（gisagisa），凝固酶），凝固酶阴性葡萄球菌（阴性葡萄球菌（cnscns）和耐青霉素肺炎链球）和耐青霉素肺炎链球菌（菌（prspprsp）的感染，对于这些耐药菌可选）的感染，对于这些耐药菌可选择的抗生素很少；择的抗生素很少；一、一、达托霉素达托霉素 抗菌活性抗菌活性n达托霉素的抑菌活性如下：对达托霉素的抑菌活性如下：对mrsamrsa

32、（mic50=0.25mic50=0.252 2g/mlg/ml），青霉素耐药肺），青霉素耐药肺炎链球菌（炎链球菌（mic50mic500.030.031 1g/mlg/ml）具有极）具有极好的活性；好的活性；n对甲氧西林敏感和耐药金葡菌的对甲氧西林敏感和耐药金葡菌的mic/mbcmic/mbc为为0.5/0.50.5/0.5g/mlg/ml，对万古霉素中度敏感金葡，对万古霉素中度敏感金葡菌的菌的mic/mbcmic/mbc为为2.0/4.02.0/4.0g/mlg/ml。 一、一、达托霉素达托霉素 后效应（后效应（paepae）n达托霉素可产生达托霉素可产生paepae，在低于，在低于 mi

33、c mic 浓度下浓度下 , , 可表现出抗可表现出抗微生物的效应；微生物的效应；n用活细胞计数法，在暴露于用活细胞计数法，在暴露于 15 mg/l15 mg/l的达托霉素的达托霉素 12 h 12 h 后，后， 4 4种金葡菌和种金葡菌和 2 2 种肠球菌所产生的种肠球菌所产生的paes paes 分别为分别为 2. 42. 45. 5. 3h 3h 和和 3. 53. 53. 9 h3. 9 h；n荧光法测得的金葡菌和肠球菌的荧光法测得的金葡菌和肠球菌的 pae pae 为为 6. 36. 36. 7h6. 7h；n对肺炎球菌的对肺炎球菌的paespaes持续持续1.01.02.5h2.5

34、h，平均，平均1.7h1.7h；n在亚在亚micmic（ 0.40.4个个micmic）浓度下，对金葡菌和肺炎球菌的）浓度下，对金葡菌和肺炎球菌的paespaes时间持续分别从时间持续分别从3.0 3.0 到到 12.0 h 12.0 h ，以及，以及1.9 1.9 到到 12.0 h12.0 h；npaepae的大小与体内达托霉素结合蛋白的量有很大的关系的大小与体内达托霉素结合蛋白的量有很大的关系 二、雷莫拉宁 化学结构n新型糖肽类抗生素：由十七个氨基酸残基首尾相连组成缩肽骨架，在此骨架上结合二个-甘露糖以及不同的酰氨基侧链，不同组分侧链不同。二、雷莫拉宁 化学结构hhhooooooooon

35、noclnoonoooooooooooooooooooooooonnnnnooonnnnnnnnnonnn二、雷莫拉宁 作用机制作用机制 特异地抑制细胞壁上肽聚糖的生物合成特异地抑制细胞壁上肽聚糖的生物合成, ,研究表明研究表明这种抑制方式与万古霉素及替考拉宁的作用方式这种抑制方式与万古霉素及替考拉宁的作用方式不同；不同；n抑菌作用发生在转肽反应之前抑菌作用发生在转肽反应之前, ,是一种膜上反应的是一种膜上反应的抑制物抑制物, ,抑制抑制udp-n-udp-n-乙酰乙酰-d-d-葡萄糖胺的掺入作用葡萄糖胺的掺入作用 ；n万古霉素及替考拉宁的抑制作用主要发生在肽聚万古霉素及替考拉宁的抑制作用主要

36、发生在肽聚糖的延伸和交联水平上，即作用于肽聚糖生物合糖的延伸和交联水平上，即作用于肽聚糖生物合成的后期。成的后期。二、雷莫拉宁 适应症适应症n由由vre引起的血液感染引起的血液感染;n革兰氏阳性梭状芽胞杆菌引起的痢疾革兰氏阳性梭状芽胞杆菌引起的痢疾;n对糖肽类抗生素敏感性下降的金黄色葡萄对糖肽类抗生素敏感性下降的金黄色葡萄球菌球菌(glycopeptide-intermediate sa,gisa)及凝固酶阴性葡萄球菌及凝固酶阴性葡萄球菌(glycopeptide-intermediate coagulase-negative staphylococci,gicns)等耐药菌引起的感染。引起的

37、感染。二、雷莫拉宁 抗菌活性抗菌活性 体外试验发现体外试验发现:雷莫拉宁对一些具有耐药性的病原菌雷莫拉宁对一些具有耐药性的病原菌有显著的抑菌效果有显著的抑菌效果;如对甲氧西林耐药株或是敏感株如对甲氧西林耐药株或是敏感株,以及表皮葡萄球菌，溶血葡萄球菌等以及表皮葡萄球菌，溶血葡萄球菌等mic90值均小于值均小于0.5 ug/ ml；n雷莫拉宁具有良好的抗菌活性雷莫拉宁具有良好的抗菌活性,其最小抑菌浓度显著其最小抑菌浓度显著低于甲氧西林、万古霉素和替考拉宁；低于甲氧西林、万古霉素和替考拉宁；n大部分病原菌大部分病原菌(革兰氏阳性革兰氏阳性) 对雷莫拉宁敏感性均高于对雷莫拉宁敏感性均高于万古霉素和替

38、考拉宁，如对万古霉素和替考拉宁，如对prsp和和pisp的抑菌活性的抑菌活性是万古霉素的是万古霉素的2倍，是青霉素的倍，是青霉素的4-64倍；倍；n未发现雷莫拉宁与其它抗生素的交叉耐药性。未发现雷莫拉宁与其它抗生素的交叉耐药性。三、半合成糖肽类抗生素三、半合成糖肽类抗生素三、半合成糖肽类抗生素三、半合成糖肽类抗生素三、半合成糖肽类抗生素三、半合成糖肽类抗生素 1 1、对糖肽类抗生素中的结合域进行改造、对糖肽类抗生素中的结合域进行改造n万古霉素等糖肽类结构中肽骨架上存在五个能与万古霉素等糖肽类结构中肽骨架上存在五个能与d-ala-d-alad-ala-d-ala结合的位点；结合的位点；n研究者曾

39、试图通过将七肽结构缩短、加长、将研究者曾试图通过将七肽结构缩短、加长、将1, 1, 3 3位上的氨基酸进行替换等方法改变肽骨架结构，位上的氨基酸进行替换等方法改变肽骨架结构，从而产生带有能与从而产生带有能与d-ala-d-alad-ala-d-ala以及以及d-ala-d-lac d-ala-d-lac (ser)(ser)有效结合的肽骨架的新化合物；有效结合的肽骨架的新化合物；n不幸的是，所有这些试验的结果表明通过改变后不幸的是，所有这些试验的结果表明通过改变后所得到的化合物的生物活性降低；所得到的化合物的生物活性降低；n然而通过将然而通过将3 3位上的天冬氨酸用疏水氨基酸替代结位上的天冬氨

40、酸用疏水氨基酸替代结果增强了万古霉素和果增强了万古霉素和d-ala-d-lacd-ala-d-lac的结合，这一结的结合，这一结果表明通过对糖肽类抗生素中七肽结构进行改造果表明通过对糖肽类抗生素中七肽结构进行改造从而产生新化合物的可能性是存在的。从而产生新化合物的可能性是存在的。 三、半合成糖肽类抗生素三、半合成糖肽类抗生素 2 2、改造和增加功能团、改造和增加功能团n万古霉素分子通过形成二聚体能够增强与万古霉素分子通过形成二聚体能够增强与细菌中靶点的结合力：细菌中靶点的结合力：n万古霉素肽骨架的万古霉素肽骨架的6 6位上添加一个氨基糖、位上添加一个氨基糖、2 2位芳香族氨基酸支链上的处于间位

41、上的氯位芳香族氨基酸支链上的处于间位上的氯都能增加万古霉素二聚体的形成；都能增加万古霉素二聚体的形成；n另外，对肽骨架的末端进行改造也是一种另外，对肽骨架的末端进行改造也是一种有效的方法；有效的方法；n将羧基进行氨基化也能增加化合物的活性。将羧基进行氨基化也能增加化合物的活性。三、半合成糖肽类抗生素三、半合成糖肽类抗生素 3 3、改变糖肽类抗生素结构中的糖、改变糖肽类抗生素结构中的糖n虽然糖肽类抗生素中的糖基位置远离万古霉素与其作用靶虽然糖肽类抗生素中的糖基位置远离万古霉素与其作用靶点的结合域，但是糖基对糖肽类抗生素的生物活性有很重点的结合域，但是糖基对糖肽类抗生素的生物活性有很重要的影响；要

42、的影响；n实验表明，万古霉素和替考拉宁无糖基糖苷的生物活性明实验表明，万古霉素和替考拉宁无糖基糖苷的生物活性明显降低；显降低；n天然糖肽类化合物天然糖肽类化合物chloroeremomycinchloroeremomycin与万古霉素相比活性与万古霉素相比活性增加，其肽骨架的增加，其肽骨架的6 6位上添加了位上添加了 4-4-epiepi-vancosamine-vancosamine；n另外，将万古霉素中的另外，将万古霉素中的vancosaminevancosamine用疏水结构取代也能用疏水结构取代也能使活性明显增加，这一变化有点模仿替考拉宁衍生物结构使活性明显增加，这一变化有点模仿替考拉

43、宁衍生物结构中的亲脂侧链，同时还发现取代结构用烷基化结构比酰基中的亲脂侧链，同时还发现取代结构用烷基化结构比酰基化结构更为有效地增加万古霉素活性。化结构更为有效地增加万古霉素活性。 oritavancin (ly333328)oritavancin (ly333328)n由由eli lilyeli lily公司合成，现在由公司合成，现在由intermuneintermune公公司进行开发；司进行开发；noritavancinoritavancin是不同于万古霉素的另一个天是不同于万古霉素的另一个天然的糖肽类抗生素（然的糖肽类抗生素（chloroeremomycinchloroeremomyci

44、n）的的n-n-氯二苯基衍生物，其抗氯二苯基衍生物，其抗vrevre的活性比母的活性比母体高体高808010001000倍，两次倍，两次iiiiii期临床研究表明期临床研究表明该抗生素安全有效。该抗生素安全有效。 dalbavancindalbavancin（bi 397bi 397）n是天然糖肽类化合物是天然糖肽类化合物a40296a40296的衍生物。的衍生物。dalbavancindalbavancin是万古霉素族的新一代抗生素，能够是万古霉素族的新一代抗生素，能够用于治疗用于治疗mrsa mrsa 和和mrse (methicillin-mrse (methicillin-resist

45、ant resistant staphylococcus epidermidisstaphylococcus epidermidis) )所引所引起的严重感染；起的严重感染；n体外实验表明体外实验表明 dalbavancindalbavancin作用为杀菌而不是抑作用为杀菌而不是抑菌；菌；n该药已经进行治疗皮肤和软组织感染的两个该药已经进行治疗皮肤和软组织感染的两个iiiiii期期临床和治疗血管感染的临床和治疗血管感染的iiii期临床研究。期临床研究。telavancintelavancin（td 6424td 6424）ntheravance公司研究开发。为万古霉素半公司研究开发。为万古霉素

46、半合成产品，在万古霉素糖胺上连接疏水性合成产品，在万古霉素糖胺上连接疏水性侧链（侧链（decylaminoethyl）和在骨架上连接）和在骨架上连接磷酸氨基（磷酸氨基（phosphonomethyl）。）。iii期临期临床研究表明该抗生素对医院内获得性肺炎床研究表明该抗生素对医院内获得性肺炎的治疗安全有效。的治疗安全有效。细菌名称细菌名称耐药耐药性性micmic9090（g/lg/l）万古霉素万古霉素氯古霉氯古霉素素telavancitelavancin n替考拉宁替考拉宁道古霉素道古霉素金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌mssamssamrsamrsavisavisagrsagrsa8 81281

47、281 18 80.50.50.50.50.50.51 12 22 21 12 28 80.060.060.1250.1250.060.060.250.252 2表葡萄球菌表葡萄球菌mssemssemrsemrse2 22 21 10.50.51 14 48 88 816160.250.250.250.25肺炎球菌肺炎球菌penspenspenrpenr0.50.50.250.25* *0.50.50.0080.0080.0020.002* *0.0160.0160.060.060.1250.1250.030.03* *0.030.030.060.060.030.03肠球菌肠球菌vansvan

48、svanavanavanbvanb1 11281282562561281280.1250.1250.50.54 48 80.50.50.30.332321281282 20.120.121281281 1三种新糖肽类抗生素与万古霉素和替考拉宁体三种新糖肽类抗生素与万古霉素和替考拉宁体外抗革兰阳性菌活性的比较外抗革兰阳性菌活性的比较 三种新糖肽类抗生素与万古霉素和替考拉宁三种新糖肽类抗生素与万古霉素和替考拉宁体内药代动力学和药效学的比较体内药代动力学和药效学的比较 参数参数糖肽类抗生素和剂量糖肽类抗生素和剂量万古霉素万古霉素（15mg/kg15mg/kg）氯古霉素氯古霉素（3mg/kg3mg/k

49、g）telavacintelavacin（7.5mg/kg7.5mg/kg）替考拉宁替考拉宁（6mg/kg6mg/kg）道古霉素道古霉素（15mg/kg15mg/kg）cmaxcmax（mg/lmg/l）313189894343312312vdvd（l/kgl/kg）0.30.30.10.10.90.91.61.60.110.11蛋白结合（蛋白结合（% %）1010555590909090939390909898最后半衰期（最后半衰期（h h）4 48 83603607 78383168168149149aucauc（mg.h/lmg.h/l）2602601521526006005505502

50、710327103基于（基于（free aucfree auc）/mic/mic的的pd pd breakpointbreakpoint2 2（每天次每（每天次每次次15mg/kg15mg/kg）0.10.1（3mg/kg3mg/kg）0.30.3（10mg/kg10mg/kg）0.50.50.40.4（6mg/kg6mg/kg）0.80.8（12mg/kg12mg/kg）4 4基于（基于（free cmaxfree cmax）/mic/mic的的pd pd breakpointbreakpoint0.30.3（3mg/kg3mg/kg）1 1（10mg/kg10mg/kg）1 10.60.6

51、四、万古霉素耐药基因产物抑制剂的研究四、万古霉素耐药基因产物抑制剂的研究n通过对通过对vrevre临床表型临床表型vanavana和和vanbvanb耐药分子机耐药分子机制的研究，人们利用一些合理的模型进行制的研究，人们利用一些合理的模型进行理性化设计，以期获得能够逆转这些耐药理性化设计，以期获得能够逆转这些耐药表型的新颖药物表型的新颖药物; ;n其中一种方法就是寻找与耐药有关的其中一种方法就是寻找与耐药有关的5 5种蛋种蛋白白vansvans、vanrvanr、vanhvanh、vanavana和和vanxvanx的抑制的抑制剂。剂。1 1、vans/vanrvans/vanr抑制剂抑制剂n

52、vans/vanrvans/vanr作为万古霉素抗性菌株的双组分作为万古霉素抗性菌株的双组分调节系统（调节系统（two-component regulatory two-component regulatory systemssystems，tcstcs），现已成为人们筛选抗），现已成为人们筛选抗mrsamrsa和和vrefvref药物新的作用靶点。药物新的作用靶点。 vans/vanrvans/vanr抑制剂抑制剂nhnhohclch3clocnr1ohr1clclonhohoclclr2化合物化合物1-4 化合物化合物5-8r1=1-4 分别为分别为3,5-i2 3,5-cl2 5-cf3

53、 3-ohr1=5-8 分别为分别为3,5-cl2 3,5-i2 3,5-(cf3)2 3-oh 化合物化合物9-10 r2=9-10 分别为分别为4-cl;3-cf3 和和4-t-bu 2 2、d-d-丙氨酸丙氨酸-d-d-乳酸连接酶（乳酸连接酶（vanavana）抑制剂）抑制剂n研究发现所有的研究发现所有的d-ala-d-x d-ala-d-x 连接酶都具有连接酶都具有一个一个“atpatp柄柄(grasp)”,(grasp)”,它们有一个共同的它们有一个共同的过渡中间体过渡中间体d-ala1-pd-ala1-p。n推测推测vanavana的反应机理是：酶先与的反应机理是：酶先与d-ala1d-ala1结结合，随后是在合，随后是在atpatp的作用下自我磷酸化，然的作用下自我磷酸化，然后受到亲核氨基供体的攻击，形成四面中后受到亲核氨基供体的攻击，形成四面中间体，最后释出间体，最后释出pipi。 2 2、d-d-丙氨酸丙氨酸-d-d-乳酸连接酶（乳酸连接酶（vanavana）抑制剂）抑制剂n根据所研究根据所研究vanavana的这些结构特点，为设计的这些结构特点，为设计合成有效的亚磷酸盐抑制剂奠定基础。合成有效的亚磷酸盐