دانلود تحقیق پنی سیلین

پنی سیلین

پنی سیلین‌ها و سفالوسپورین‌ها موجب مهار ترانس پپتیداز‌ها می‌شوند، آنزیم‌هایی که جهت آخرین مرحله اتصال متقاطع در ساخت پپتیدو گلیکان مورد استفاده قرار میگیرند. به عنوان مثال در گونهٔ استافیلو کوکوس اورئوس، ترانس پپتیداسیون بین گروه آمینی که در انتهای پنتا گلیسین قرار دارد و گروه کربوکسیل انتهایی د-آلانین در زنجیره تتراپپتیدی صورت میگیرد. از آنجایی که پنی سیلین از لحاظ شیمی فضایی مشابه دی پپتید دی آلانین- دی آلانین می‌باشد، می‌تواند به قسمت فعّال ترانس پپتیداز متصل شده و فعّالیت آن را مهار نماید. از عوامل دیگری که در فعّالیت پنی سیلین موثّر هستند می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

اولاً پنی سیلین به گیرنده‌های گوناگونی متصّل می‌شود که بر روی دیوارهٔ سلولی و غشاء سلولی باکتری قرار دارند. این گیرنده‌ها به پروتئین‌های متصل شونده به پنی سیلین(PBP`s) موسوم هستند. بعضی از PBP‌ ها ترانس پپتیداز می‌باشند ولی عملکرد ما بقی آنها نامشخص است. تغییر در PBPهای یک باکتری یکی از دلایلی است که موجب مقاومت باکتری نسبت به پنی سیلین می‌شود.

دومین عامل آنزیم‌های اتولیتیک می‌باشند که هیدرولازهای مورین نام داشته، (مورین مترداف پپتیدو گلیکان می‌باشد) و در باکتری‌هایی که در معرض پنی سیلین قرار گرفته‌اند فعّال شده و موجب تخریب پپتیدو گلیکان می‌شوند. در بعضی از باکتری‌ها مانند سویه‌هایی از استافیلو کوکوس ارئوس به دلیل فعّال نشدن آنزیم‌های اتو لیتیک، نسبت به اثر پنی سیلین تحمّل ایجاد می‌شود. (واژهٔ تحمّل زمانی به کار می‌رود که دارویی که معمولاً باکتریوسید است، مانند پنی سیلین تنها موجب مهار رشد باکتری شده و نتواند آن را از بین ببرد.)

باکتری‌هایی که در معرض پنی سیلین قرار میگیرند، یه دلیل بالا بودن فشار اسمزی داخل آنها، آب به درونشان راه پیدا کرده، پاره شده و میمیرند. اگر فشار اسمزی محیطی را که میکرو ارگانیسم در آن قرار دارد برای مثال با اضافه کردن مقدار کافی نمک KCl به سه برابر برسانیم؛ میکروارگانیسم پاره نشده و می‌تواند به صورت پروتوپلاست به زندگی ادامه دهد. چنانچه باکتری‌ها در معرض آنزیم لیزوزیم که در اشک انسان وجود دارد قرار گیرند، تخریب دیوارهٔ پپتیدو گلیکانی به دلیل پارگی ناشی از افزایش فشار اسمزی رخ می‌دهد که مشابه با اثر پنی سیلین است.

پنی سیلین یک داروی باکتریو سید است اما فقط باکتری‌های در حال رشد را از بین می‌برد. هنگامی که باکتری در حال رشد است پپتیدو گلیکان‌های جدیدی ساخته شده و ترانس پپتیداسیون صورت می‌پذیرد، در حالی که اگر باکتری‌ها در حال رشد نباشند، نیاز به اتصال‌های متقاطع جدید نیست و در این حالت پنی سیلین غیر فعّال است. بنابراین پنی سیلین‌ها طی فاز لگاریتمی رشد باکتری‌ها نسبت به فاز سکون موثّر تر هستند.

پنی سیلین‌ها (و سفالوسپورین‌ها) دارو  های بتا- لاکتام نامیده می‌شوند که این موضوع به دلیل اهمیت حلقهٔ بتا لاکتام می‌باشد. وجود یک ساختمان حلقوی دست نخورده جهت فعّالیت ضد میکروبی این دارو‌ها ضروری است. پنی سیلینازها (بتا- لاکتامازها) با شکستن این حلقه موجب غیر فعال شدن دارو می‌شوند. مهم ترین ترکیبی که به صورت طبیعی یافت می‌شود، بنزیل پنی سیلین (پنی سیلین G) است که شامل هستهٔ ۶- آمینو پنی سیلانیک اسید که در تمام پنی سیلین‌ها مشترک است به اضافهٔ یک زنجیرهٔ فرعی

ساختار هسته پنی سیلین

انواع پنی سیلین G

پنی سیلین G محلول در آب که بسرعت متابولیزه می شود.

پنی سیلین G پروکائین که در آن پنی سیلین G به پروکائین متّصل شده است. این شکل دارو آهسته تر متابولیزه شده، هنگامی که به صورت داخل عضلانی تزریق می شود، درد کمتری ایجاد می کند زیرا پروکائین بصورت یک عامل بیحس کننده عمل می نماید.

پنی سیلین G بنزاتین که در آن پنی سیلین G به بنزاتین متّصل شده است. این شکل دارو بسیار آهسته متابولیزه می شود و غالباً به عنوان یک فراورده ی ذخیره ای شناخته می شود.

معایب بنزیل پنی سیلین

بنزیل پنی سیلین یکی از آنتی بیوتیک های موثّری است که به میزان بسیار زیادی مورد استفاده قرار میگیرد. اگرچه این دارو چهار نکته منفی دارد ولی سه مورد از آنها با تغییر شیمیایی زنجیره های جانبی برطرف خواهد شد. این معایب شامل موارد زیر

است: ۱) فعّالیت های محدود در مقابل بسیاری از باسیل های گرم منفی ۲) تماس با اسید معده موجب هیدرولیز شدن دارو شده و در نتیجه نباید به صورت خوراکی مصرف شوند. ۳) غیر فعّال شدن بوسیله بتا- لاکتامازها ایراد چهارمی هم وجود دارد که قادر نیستیم آن را رفع کنیم و آن حساسیت به دارو، به خصوص از نوع شوک آنافیلاکسی است که در بعضی از مصرف کنندگان دارو دیده می شود. موثّر بودن پنی سیلین ها در مقابل باسیل های گرم منفی را می توان با یک رشته تغییرات شیمیایی در زنجیره جانبی پنی سیلین ها افزایش داد. آمپی سیلین و آموکسی سیلین در مقابل باسیل های گرم منفی متعددی فعّال هستند که پنی سیلین های اولیه در مقابل آنها غیر فعّال بوده اند. با این حال داروهای مزبور در مقابل پسودومونا، آئروژینوزا و کلبسیلا پنومونیه موثّر نمی باشد. عموماً گفته می شود هنگامی که فعّالیت دارو در مقابل باکتری های گرم منفی افزایش می یابد از فعّالیت آن در مقابل باکتری های گرم مثبت کاسته می شود. دومین اشکال مهم پنی سیلین نیز که هیدرولیز شدن توسط اسید معده است، با تغییر زنجیره جانبی برطرف می شود. محّلی که اسید معده موجب هیدرولیز دارو می شود در پیوند آمیدی بین زنجیره جانبی و هسته پنی سیلانیک اسید می باشد. اصلاح جزئی در این محل در زنجیره جانبی، مثل اضافه کردن اکسیژن که به سنتز پنی سیلین V می انجامد یا اضافه کردن گروه آمین (که به سنتز آمپی سیلین می انجامد) از هیدرولیز دارو جلوگیری کرده و در این صورت قادر خواهیم بود که دارو را به صورت خوراکی مصرف نماییم. اشکال مهم دیگر پنی سیلین G غیر فعال شدن آن توسط بتا- لاکتاماز ها می باشد که به خصوص در درمان عفونت های ناشی از استافیلو کوکوس اورئوس به چشم می خورد. دست یابی آنزیم به حلقه ی بتا لاکتام را می توان با اصلاح زنجیره ی جانبی سد نمود. این عمل با افزودن حلقه های بزرگ آروماتیک صورت می پذیرد که حاوی گروه های اتیل و متیل فراوان هستند (متی