Общая характеристика препаратов пенициллиновой группы

В 1949 году было доказано, что типичной структурной частью молекулы пенициллина является -лактамное кольцо.

Это же кольцо характерно для молекулы цефалоспорина и некоторых других природных антибиотиков и целого ряда их полусинтетических производных. Данные препараты стали объединять в группу -лактамных антибиотиков. Считают, что к этой группе относится около 50% антибиотиков, применяемых в современной медицинской практике.

Все эти препараты обладают высокой антимикробной активностью, однако ко многим из них у микроорганизмов быстро развивается устойчивость, обусловленная выработкой микроорганизмами специфических ферментов - -лактамаз (пенициллиназ), гидролизующих -лактамное кольцо антибиотиков, что лишает их антимикробной активности и приводит к появлению резистентных штаммов микроорганизмов.

Некоторые -лактамные антибиотики, полученные полусинтетическим путем (оксациллин, клоксациллин, диклоксациллин, метициллин и др. пенициллины, новые поколения цефалоспоринов и т.д.), устойчивы в отношении -лактамаз и действуют на штаммы резистентных микроорганизмов.

В настоящее время созданы специфические ингибиторы -лактамаз (клавулановая кислота, сульбактам, тазобактам), комбинированное применение которых с антибиотиками повышает устойчивость и активность последних.⁵

Пенициллин является антимикробным веществом, продуцируемым разными видами плесневого гриба Penicillium. В результате жизнедеятельности этих грибов образуются различные виды пенициллина. Один из наиболее активных - бензилпенициллин, имеющий следующее строение:

Другие виды пенициллина отличаются от бензилпенициллина тем, что вместо бензильной группы содержат иные радикалы.

По химическому строению пенициллин представляет собой кислоту, из которой могут быть получены различные соли (натриевая, калиевая и др.). Основой молекулы всех пенициллинов (пенициллиновым ядром) является 6-аминопенициллановая кислота – сложное гетероциклическое соединение, состоящее из двух колец – тиазолидонового и -лактамного.

Химическим путем получен ряд полусинтетических пенициллинов – производных 6-аминопенициллановой кислоты. Эта часть молекулы пенициллина малоактивна, но ацилированием и присоединением к ней различных химических групп удалось создать препараты, более стойкие и эффективные в отношении микроорганизмов (стафилококков), резистентных к действию бензилпенициллина.

Препараты группы пенициллина эффективны при инфекциях, вызванных грамположительными бактериами, спирохетами, большинством анаэробов и другими патогенными микроорганизмами. Они оказывают бактерицидное действие на микроорганизмы, находящиеся в фазе роста. Антибактериальный эффект связан со специфической способностью пенициллинов ингибировать биосинтез пептидогликана клеточной стенки микроорганизмов. Мишенью ингибиторного действия пенициллина служит фермент транспептидаза, катализирующий образование поперечных сшивок между цепями в молекуле гликопептида. Механизм действия пенициллина на микроорганизм сводится к тому, что он связывается с одним из активных центров фермента и необратимо инактивирует его. В результате в растущей культуре бактерий в присутствии пенициллина появляются мономеры гликопептида в виде одиночных фибрилл. Синтез несшитого гликопептида приводит к формированию дефектной клеточной стенки, в результате чего в культуре либо образуются протопласты, либо клетки лизируются под действием аутолитических ферментов, которые не инактивируются пенициллином. В связи с тем, что синтез материала клеточной стенки наиболее активно происходит в области деления клетки, вполне понятно бактерицидное действие пенициллина только на растущие клетки.⁶

Бензилпенициллин и другие препараты группы пенициллина неэффективны в отношении вирусов, микобактерий туберкулеза, возбудителя амебиаза, риккетсий, грибов и большинства патогенных грамотрицательных микроорганизмов.

Между отдельными препаратами этой группы существуют различия в скорости наступления антибактериального действия, его продолжительности, эффективности при разных путях введения, способности накапливаться в органах и тканях, а также в активности в отношении различных микроорганизмов.

Так, новокаиновая соль бензилпенициллина и бициллин медленнее всасываются при (при в/м введении), но создают терапевтическую концентрацию в крови на более продолжительный срок, чем натриевая и калиевая соли; феноксиметилпенициллин, оксациллин, ампициллин, в отличие от других препаратов пенициллина, эффективны при приеме внутрь. Характерной особенностью некоторых полусинтетических пенициллинов (оксациллин и т.д.) является их эффективность в отношении штаммов микроорганизмов (стафилококков), резистентных к бензилпенициллину.

Отдельные полусинтетические пенициллины так называемого широкого спектра действия (ампициллин, амоксициллин и др.) активны в отношении не только грамположительных, но и большинства грамотрицательных микроорганизмов (за исключением Pseudomonas aeruginosa).

Активность перпаратов пенициллина устанавливают биологическим путем по антибактериальному действию на определенный штамм золотистого стафилококка. За одну единицу действия (ЕД) принимают активность 0,5988 мкг химически чистой кристаллической натриевой соли бензилпенициллина.

Несмотря на наличие разных групп антибиотиков, а также новых высокоэффективных синтетических антибактериальных препаратов, пенициллины продолжают занимать значительное место в терапии инфекционных болезней. Основными условиями выбора того или иного антибиотика являются определенная чувствительность к нему возбудителя и отсутствие противопоказаний к его применению.⁷