Група пеніциліну

Препарати групи пеніциліну мають виражену бактерицидну дію по відношенню до бактерій в стадії росту, послаблюючи їх клітинні мембрани й таким чином створюючи надзвичайно високий тиск всередині клітини. Цей процес, в свою чергу, призводить до розриву клітинної стінки та знищення бактерій. Слід зазначити, що бактерії відрізняються від інших живих організмів незвичайним складом клітинних мембран, до складу яких входить ацетилмурамова кислота:

Ацетилмурамова кислота

N-Ацетилмурамова кислота є естером N-глюкозаміну та молочної кислоти. До карбоксильної групи цієї кислоти приєднаний короткий пептидний хвіст, який складається з невеликої кількості (як правило 4 – 5) амінокислот: D та L-аланіну, L-лізину, D-глутамінової та інших. На увагу заслуговують дві особливості пептидного «хвоста»: наявність амінокислот у D-формі (неприродна конфігурація) та високий вміст амінокислот з двома аміногрупами в молекулі. Це має принципове значення для просторової організації пептидогліканів – змішаних вуглевод-білкових полімерів, компонентів клітинної стінки бактерій. Вуглеводні ланцюги пептидогліканів побудовані з залишків N-ацетил-D-глюкозаміну та його етилового естеру (мурамової кислоти), з'єднаних β-(1-4)-глікозидними зв'язками. Мурамова кислота з’єднана пептидним зв'язком з тетра- або пентапептидами, які утворюють поперечні «зшивки» між окремими вуглеводневими ланцюгами. Сітчасті макромолекули пептидоглікану утворюють жорсткий чохол навколо бактеріальної клітини, підтримуючи її форму та захищаючи клітину від руйнування.

Дія пеніцилінів полягає в блокуванні окремих стадій біосинтезу ацетилмурамінових поліпептидів. Цей процес є летальним для бактеріальних клітин. Пеніциліни при цьому виступають як ацилюючі реагенти по відношенню до транспептидазної ланки ферменту за рахунок розкриття
β-лактамного циклу. Результатом дії пеніцилінів є утворення міцного ковалентного зв’язку.

Проблемою при використанні пеніцилінів є виникнення резистентності (стійкості до того чи іншого ЛЗ). Резистентність – загальна проблема при використанні протимікробних препаратів. Наприклад, мікобактерії туберкульозу мають природну резистентність до пеніцилінів і, навпаки, деякі штами стафілококу чутливі до цієї групи антибіотиків. Тобто, можна стверджувати, що резистентність може бути наслідком розмноження стійких штамів в процесі природного відбору після знищення чутливих штамів лікарським засобом. Резистентність набуває розвитку при відборі природних мутантів. З цього випливає, що одним із шляхів подолання резистентності є одночасне використання декількох лікарських препаратів для знищення одного й того ж штаму бактерій. Виникнення резистентності для пеніцилінів пояснюють здатністю штамів виробляти β-лактамазу – фермент, який інактивує антибіотики. Існує ряд β-лактамних пеніцилінових антибіотиків, вихідною сполукою для синтезу яких є 6-амінопеніциланова кислота (6-АПК):

Пеніциліни 6-АПК

Бензилпеніциліну натрієва сіль Оксациліну натрієва сіль

Ампіциліну натрієва сіль Карбенциліну динатрієва сіль

Карфецилін Феноксиметилпеніцилін

Амоксицилін

Бензилпеніцилін продукується з пліснявих грибів. Надалі з нього шляхом ферментативного гідролізу виробляють 6-АПК, а потім – всі інші напівсинтетичні пеніциліни.