9.2.1. Классификация антибиотиков

Такое огромное число антибиотиков, ясно нуждалось в систематизации. Существуют несколько классификаций антибиотиков - по происхождению, по механизму действия и пр.

Классификация по биологическому происхождению.

1. Антибиотики, вырабатываемые микроорганизмами - эубактериями.

а. Представителями рода Pseudomonas:

пиоцианин - Ps. aeruginosa,

вискозин - Ps. viscosa.

б. Представителями родов Micrococcus, Streptococcus, Chromobacterium, Proteus, Escherichia:

низин - Str. lactis,

дипломицин - Diplococcus X-5,

продигиозин - Chr. prodigiosum,

колиформин - E. coli,

протаптины - Ps. vulgaris.

в. Представителями родов Bacillus:

грамицидины - B. brevis,

субтилин - B. subtilis,

полимиксины - B. polimyxa,

колистатин - споровая палочка аэробная палочка.

2. Антибиотики, образуемые микроорганизмами (примерно, 80 % всех антибиотиков), принадлежащими к порядку Actinomycetales.

а. Представителями рода Streptomyces:

стрептомицин - S. griseus

тетрациклины - S. aureofaciens

новобиоцин - S. spheroides,

aктиномицины - S. antibioticus,

эритромицин - Saccharopolyspora erytraea.

б. Представителями рода Nocardia:

рифампицины - N. mediterranei,

ристомицин - N. fructiferi.

в. Представителями рода Actinomadura:

карминомицин - A. carminata.

г. Представителями рода Micromonospora:

фортимицины - M. olivoasterospora,

гентамицины - M. purpurea,

сизомицин - M. inyoensis.

3. Антибиотики, образуемые цианобактериями:

малинголид - Lyngbya majuscula.

4. Антибиотики, образуемые несовершенными грибами:

пенициллин - P. chrysogenum,

гризеофульвин - P. griseofulvum,

трихотецин - Trichotecium roseum.

5. Антибиотики, образуемые грибами, относящимися к классам базидиомицетов и аскомицетов:

термофиллин - Lenzites thermophita,

лензитин - L. sepiaria,

хетомин - Chaetomium cochloides.

6. Антибиотики, образуемые лишайниками, водорослями, низшими растениями:

усниновая кислота (бинан) - лишайником Usnea florida,

хлореллин - водорослью Chlorella vulgaris.

7. Антибиотики, образуемые высшими растениями:

аллицин - Allium sativum,

рифанин - Raphanus sativum,

фитоалексины: пизатин в горохе- Pisum sativum, фазеолин в фасоли- Phaseolum vulgaris,

фитонциды: из лука, чеснока и др. растений, но в чистом виде не получены, т.к. являются чрезвычайно нестойкими соединениями.

8. Антибиотики животного происхождения:

лизоцим, экмолин, круцин - Trypanosoma cruzi,

интерферон,

эктерицид - из рыбьего жира.

Классификация антибиотиков по механизму биологического действия.

Препараты антибиотиков имеют избирательность, т.е. в концентрациях, переносимых человеком, они должны влиять только на микроорганизмы. Механизмы противомикробного действия различаются в зависимости от применяемых антибиотиков.

1. Антибиотики, ингибирующие синтез клеточной стенки:

Своеобразным «корсетом» клетки является клеточная стенка. Повреждения ее могут приводить к лизису клетки. Клеточная стенка содержит мощный компонент пептидогликан, на который действуют антибиотики данной группы. Отсутствие токсичности пенициллина по отношению к клеткам хозяина или микоплазм обусловлено отсутствием пептидогликана.

Антибиотиками данной группы являются: пенициллины, бацитрацин, ванкомицин, цефалоспорины, Д-циклосерин.

Резистентными к пенициллинам являются микроорганизмы, которые продуцируют пенициллинразрушающие ферменты, называемые бета-лактамазы. Иной тип резистентности обусловлен низким связывающим аффинитетом рецепторов.

2. Антибиотики, нарушающие функции мембран:

Цитоплазматическая мембрана служит селективным барьером и контролирует состав клетки. Она имеет разную структуру у бактерий и грибов и может быстрее разрушаться под действием агентов данной группы антибиотиков, чем ЦПМ клеток людей и животных. Примером этого механизма могут быть полимиксины, действующие на грамотрицательные бактерии и полиеновые антибиотики, действующие на грибы.

К антибиотикам данной группы относятся: альбомицин, аскозин, грамицидины, кандицидины, нистатин, трихомицин, эндомицин и др.

3.Антибиотики, избирательно подавляющие синтез нуклеиновых кислот:

Актиномицины и митомицины (налидиксовая кислота, новобиоцин, пирметамин, сульфаниламиды, триметоприм, рифампицин) ингибируют синтез нуклеиновых кислот в бактериальных и животных клетках. Например, рифампицин ингибирует бактериальный рост присоединением к ДНК-зависмой РНК-полимеразе бактерий, т.е. ингибирует синтез РНК. Антибиотики данной группы представлены:

а. РНК ингибирующие - актиномицин, гризеофульвин, канамицин, неомицин, новобиоцин, оливомицетин, рифампицин и др.

б. ДНК ингибирующие - актидион, брунеомицин, митомицины, новобиоцин, саркомицин, эдеин, хинолоны и др.

4. Антибиотики, ингибирующие синтез пуринов и пиримидинов:

Они подавляют биосинтез пуринов и пиримидинов при связывания с ферментами, подавляют включение С-глицина в белок и пр. К ним относятся:

азасерин, декоинин, саркомицин и др.

5. Антибиотики, подавляющие синтез белка:

Бактерии имеют 70s рибосомы, а клетки млекопитающих 80s. Субъединицы каждого типа различны, на чем основана разница в подавлении белков микроорганизмов и не действии на клетки млекопитающих. Например, тетрациклины связывают субъединицы 30s рибосом и ингибируют синтез белка, блокируя прикрепление аминоацил-тРНК. Это дает предотвращение включения новых аминокислот в синтезируемую полипептидную цепь. В резистентных микробах антибиотики удаляются так быстро, что не создается ингибирующая концентрация. Примерами антибиотиков данной группы являются:

бацитрацин, виомицин, канамицин, метимицин, неомицин, тетрациклины, хлорамфеникол, эритромицин и др.

6. Антибиотики, ингибирующие дыхание микроорганизмов:

антимицины, олигомицины, патулин, пиоцианин, усининовая кислота.

7. Антибиотики, ингибирующие окислительное фосфорилирование:

иномицин, грамицидины, колицины, олигомицин, тироцидин и др.

8. Антибиотики, обладающие антиметаболитными свойствами:

а) образуемые плесневыми грибами и актиномицетами: фураномицин - антиметаболит лейцина,

б) образуемый S. griseovariabilis - антагонист аргинина и орнитина,

в) образуемый S. globisporus - антагонист метионина и тиамина,

г) образуемый S. macrosporus - антагонист лизина, гистидина.

9. Антибиотики - иммуномодуляторы:

актиномицины С и Д, оливомицин, брунеомицин, рубомицин и др.

Классификация антибиотиков по спектру биологического действия.

1. Противобактериальные антибиотики узкого спектра действия, активные, в основном, по отношению к грамположительным микроорганизмам:

Группа пенициллина и цефалоспоринов.

Биосинтетические пенициллины: бензпенициллин, бациллин, феноксиметилпе- нициллин,

Полусинтетические пенициллины.

Кислотоустойчивые: пропициллин, фенетициллин.

Кислотоустойчивые, активные в отношении пенициллиназообразующих стафилококков: оксациллин, клоксациллин, диклоксациллин.

Полусинтетические цефалоспорины: цефалоридин, цефалотонин, цефалексин, цефалоглицин.

Альбомицин,

Бацитрацин,

Ванкомицин, ристомицин,

Линкомицин,

Новобиоцин,

Макролиды: эритромицин, олеандомицин, карбомицин, спирамицин,

Тилозин,

Фузидин.

2. Противобактериальные антибиотики широкого спектра действия (самая большая группа лекарств):

Тетрациклины биосинтетические: хлортетрациклин, окситетрациклин, тетрациклин, диметилхлортетрациклин, диметилтетрациклин,

Полусинтетические тетрациклины: метациклин, доксициклин, моноциклин,

Хлорамфеникол, левомицетин,

Аминогликозиды: стрептомицин, неомицины, канамицин, гентамицин, фортимицины, тобрамицины,

Полимиксины: колистин, действует на грацилликутные микробы,

Грамицидин С,

Полусинтетические пенициллины: ампициллин, карбенциллин.

3. Противотуберкулезные антибиотики:

Стрептомицин, канамицин, биомицин, циклосерин, флоримицин и др.

4. Противогрибковые антибиотики:

Нистатин, действует на грибы Кандида,

Гризеофульвин,

Амфотерицин В (кандидозы, аспергиллезы, бластомикозы),

Леворин,

Кандицин,

Трихотецин.

5. Противоопухолевые антибиотики:

Актиномицин С,

Митомицин С - широко спектра действия,

Оливомицин,

Бруномицин,

Ромицин,

Адриамицин,

Дауномицины, рубомицины.

6. Противоамебные антибиотики:

Фумагиллин.

7. Противовирусные антибиотики:

Амантацин, ремантадин,

Азарицин и др.

Классификация антибиотиков по химическому строению.

1. Антибиотики ациклического строения:

Аллицин, биформин, азасерин, рифанин, нистатин, аскозин, кандидамицин, три-хомицин, фумагиллин и др. В эту группу входят жирные кислоты, ацетилены, полиены, серо- и азотсодержащие соединения. Полиеновые антибиотики могут быть в зависимости от числа двойных связей:

триены (микротриен, триенин, триен),

тетраены (ареномицин, нистатин, фумагиллин и др.).

пентаены (40 антибиотиков, например, ауренин, микотицин и др.),

гексаены (дермостатин, эндомицин В, флавицидин и др.),

гептаены (50 антибиотиков, например, кандидин, кандицидин, леворин),

октаены (охрамицин).

2. Антибиотики алициклического строения:

циклопентаны (хаульмугровая кислота, саркомицин), циклогексаны (актидион), циклогептаны (туевая кислота).

К алициклическим антибиотикам относят соединения, называемые олиготерпенами, имеющими стеройдные скелеты, например, фузидиевая кислота.

3. Тетрациклины:

К этой группе относят близкородственные по строению антибиотики, в основе лежит структура антибиотика тетрациклина.

4. Ароматические антибиотики.

Это производные бензола (галловая кислота, хлорамфеникол и др.), небензойные ароматические соединения (трополоны).

5. Антибиотики-хиноны.

В эту группу входят бензохиноны (рапанон, фумигатин и др.), нафтохиноны (плюмбагин и др.), антрахиноны (эндокроцин и пр.), антрациклины - 70 наименований, целикомицины.

6. Антибиотики кислородсодержащие гетероциклические.

В эту группу входит большое число антибиотиков. Их можно поделить на три основных группы:

а) с одним пятичленным О-гетероциклом: карлинаоксид, пеницилловая кислота, гризеофульвин и др.

б) с одним шестичленным О-гетероциклом: койевая кислота, цитриннин, новобиоцин и др.

в) с несколькими О-гетероциклами: трихотецин и др.

7. Антибиотики-олигомицины.

В эту группу относятся антибиотики, содержащие в молекуле сопряженную диеновую систему: это олигомицины А. В, С, ботримицин, хондамицин и др. Олигомицины подавляют развитие грибов.

8. Антибиотики-макролиды.

Характерная их особенность - присутствие в молекуле макроциклического лактонного кольца: метимицин, эритромицин, магмамицин и др.

9. Аминогликозидные антибиотики.

К этой группе относятся соединения, содержащие гликозидные связи: стрептомицины, тобромицины, форимицины, гентамицины, канамицины и др.

10. Антибиотики азотсодержащие гетероциклические соединения.

В эту группу входит большое число антибиотиков, содержащих многообразные кольчатые системы: продигиозин, азомицин, пуромицин, циклосерин, пенициллины.

11. Антибиотики-полипептиды.

Наиболее распространены циклопептиды (тироцидины, грамицидины, бацитрацины, полимиксины, низины, бацилломицины) и образуемые актиномицетами (этамицин, эхиномицины и др.).

12. Антибиотики-депсипептиды.

Они построены из остатков -окси и -аминокислот, соединенных сложными связями: валиномицин, амидомицин и др.

13. Актиномицины.

Это антибиотики-пептолиды, в их состав входит феноксазиновая хромофорная группа: актиномицин Д и др.

14. Стрептотрицины.

В эту группу входят около 70 антибиотиков, образуемых разными стрептомицетами: стрептомицин, геомицины, гризин, стрептолины, вирусин, левендулин и др.

15. Металлсодержащие соединения.

Среди антибиотиков есть медь и железосодержащие соединения: гризеин, альбомицин, виридомицины, сукциномицин, ферримицин, флеомицин,