[概述及分类]
四环素类是由链霉菌产生或经半合成制取的一类碱性广谱抗生素。是快效抑菌剂,在高浓度时也具杀菌作用。包括金霉素、土霉素、四环素及半合成多西环素,甲烯土霉素、二甲胺四环素及地美环素、美他霉素等均是氢化骈四苯的衍生物。
四环素类可分为天然品与半合成品两类。天然品有金霉素、土霉素、四环素和去甲金霉素等。金霉素已被淘汰,去甲金霉素我国不生产。四环素和土霉素较常用。半合成品有多西环素和米诺环素,前者在我国较为常用。
[基本结构及理化性质]
本类药物的化学结构中均具有菲烷的基本骨架,为酸碱两性物质,在酸性溶液中较稳定,在碱性溶液中易破坏,临床一般用其盐酸盐。
[作用特点]
四环素类的四环素、多丙环素、米诺环素,在抗菌作用比较上后者最强,不良反应也更少。米诺环考试,大收集整理素又是高脂溶性药物,易进入人体组织和滑膜液等体液中。同时,用于治疗风湿病,亦未见导致菌群失调,增加感染性机会,可望成为改善病情的抗风湿药物。
四环素类和氯霉素的抗菌谱极广,包括革兰氏阳性和阴性菌、立克次体、衣原体、支原体和螺旋体,故常称为广谱抗生素。
本类药物必须先进入菌体内才能发挥抑菌作用。对于革兰阴性细菌,药物首先以被动扩散方式经细胞外膜的亲水性通道转运,再以主动转运方式经细胞浆膜的能量依赖系统泵入胞浆内。对于革兰阳性细菌,药物进入的转运机制还不十分清楚。
四环素类属快速抑菌剂,在高浓度时也有杀菌作用。其抗菌机制主要为与细菌核蛋白体30S亚单位在A位特异性结合,阻止aa-tRNA在该位置上的联结,从而阻止肽链延伸和细菌蛋白质合成。其次四环素类还可引起细胞膜通透性改变,使胞内的核苷酸和其他重要成分外漏,从而抑制DNA复制。
[作用机制]
其作用机制主要是阻止氨酰基与核糖核蛋白体的结合,阻止肽链的增长和蛋白质的合成,从而抑制细菌的生长,高浓度时也有杀菌作用。
四环素类药物的作用机理是抑制细菌蛋白质的合成,主要对细菌蛋白质合成的肽链合成阶段及终止阶段起作用。细菌对四环素类药物能产生耐药性,而且3种药物之间有交叉耐药现象。四环素类药物可防治家禽多种疾病,如伤寒、白痢、霍乱、传染性滑膜炎、传染性鼻炎、慢性呼吸道病、链球菌病、葡萄球菌病、李氏杆菌病、螺旋体病及球虫病等。此外,还具有减轻应激反应、增加产蛋量和提高孵化率等效力。
[耐药性及产生机制]
由于药物化学结构相似,细菌又易产生耐药性,所以也易产生交叉耐药性。产生耐药性的原因,可能是细菌对本类抗生素的通透性下降,致使菌体内药物浓度低下,而达不到抑菌作用。
细菌对本类药物的耐药性为渐进型,近年来耐药菌株日渐增多。耐药产生的机制有四种:⑴药物促进细菌核糖体保护蛋白基因表达增强,大量生成的核糖体保护蛋白与核糖体相互作用,保护细菌的蛋白质合成不受药物影响;⑵药物使大肠埃希菌的染色体突变,导致膜孔蛋白减少,阻碍四环素类药物的进入;⑶细菌产生四环素类药物泵出基因,其表达的膜蛋白具有排出四环素-阳离子复合物的作用,使菌体内药物浓度降低;⑷细菌产生灭活酶,使药物失活。
[药代动力学]
1.体内存在状态
作为一种体内的生物大分子,白蛋白是血浆的主要蛋白。研究药物与白蛋白的作用,以及药物、金属离子、白蛋白相互竞争作用是药物动力学及临床药理学的主要内容,对搞清药物在体内中的存在状态十分必要,实验表明四环素类药物能与血浆蛋白结合,其结合率OTC为35%,TC为35.6%~55.0%.四环素类药物与金属离子的配合物再和生物大分子(BSA)作用时,随着BSA量的增加,吸光度逐渐降低,最后分解,金属离子的存在降低了药物与BSA的结合常数,而BSA又可分解药物与金属离子的配合物。研究体内一些小分子如氨基酸、维生素、配合剂等与药物以及与配合物的作用,发现这些小分子与药物不发生直接作用,但可与药物竞争共存的金属离子,使M-TC(OTC)配合物分解,四环素类药物与Eu、Zn,Zr、Cu等金属形成的配合物进入体内以后,血清可以使这些配合物分解。研究表明四环素类药物无论是配合物形式还是游离形式进入体内后,在复杂体液环境中都会以游离状态存在,尿中无配合物存在。
2.体内过程
各种四环素口服吸收的程度不同。土霉素,地美环素和四环素的吸收率60%~80%,多西环素和米诺环素的吸收率达90%或更高。食物会影响四环素类的吸收,但多西环素和米诺环素除外。含铝、钙和镁的抗酸剂,或含铁制剂都会减少四环素类的吸收。土霉素和四环素的血浆半衰期约8h;地美环素13h;多西环素和米诺环素为16~20h.四环素类可穿透进入大多数组织和体液,但脑脊液中的水平达不到可靠的治疗浓度。