퀴놀론은 널리 인간 및 수의학 모두 감염의 치료에 사용되는 살균 및 정균와 합성 의약품 제제의 그룹이다. 실험실에서 완전히 합성 된 약물입니다.
이것은 전체 분자 (페니실린) 또는 그것의 좋은 부분 (반합성 페니실린)이 살아있는 존재 (페니실린의 경우, 곰팡이)에 의해 생성되는 페니실린과 같은 고전적인 항생제와 구별됩니다. 퀴놀론은 1960 년대부터 사용되어 왔으며 수십 년에 걸쳐 진화 해 왔습니다.
이 진화의 틀 내에서 분자 구조에 변화가 도입되어 효과가 증가하고 효능이 증가하며 작용 범위가 확장되었습니다.
퀴놀론은 여러 '세대'로 나뉘 었으며, 각 세대는 구조의 미묘한 변화에 의해 이전 세대와 차별화되었지만 임상 적용에 큰 영향을 미쳤습니다.
행동의 메커니즘
퀴놀론은 박테리아 세포에서 DNA 복제를 방해하여 살균 작용을합니다.
박테리아가 생존하려면 박테리아 복제를 허용하기 위해 지속적인 DNA 복제가 필요합니다. 마찬가지로, DNA 가닥이 거의 지속적으로 분리되어 RNA의 전사가 가능하므로 박테리아의 생명에 필수적인 여러 화합물을 합성하는 것이 필수적입니다.
DNA가 덜 자주 발생하는 고등 유기체의 진핵 세포와 달리 박테리아 세포에서는 지속적으로 발생하는 과정입니다. 따라서 과정을 조절하는 메커니즘을 방해함으로써 세포 생존력을 종료 할 수 있습니다.
이를 달성하기 위해 퀴놀론은 DNA 복제에서 두 가지 기본 효소 인 topoisomerase II 및 topoisomerase IV와 상호 작용합니다.
토포 이소 머라 제 II의 억제
DNA 복제 과정에서 이중 나선 구조가 세그먼트로 풀립니다. 이로 인해 분자가 분리 된 영역 너머에 "초코 일"이 형성됩니다.
토포 이소 머라 제 II의 정상적인 작용은 양성 슈퍼 코일이 형성되는 지점에서 두 가닥의 DNA를 "절단"한 다음 음성 슈퍼 코일이있는 DNA 세그먼트를 도입하여 분자 사슬에 대한 스트레스를 완화하고 토폴로지를 유지하는 데 도움이됩니다. 표준.
네거티브 턴을 가진 가닥이 도입되는 지점에서 리가 제가 작용하여 ATP 의존 메커니즘을 통해 절단 된 체인의 양쪽 끝을 연결할 수 있습니다.
퀴놀론이 작용 메커니즘을 발휘하는 것은 바로이 과정의 부분입니다. 퀴놀론은 DNA와 토포 이소 머라 제 II 리가 제 도메인 사이에 개입하여 두 구조 모두와 분자 결합을 설정하여 문자 그대로 효소를 "고정"하여 DNA가 재결합하는 것을 방지합니다.
DNA 가닥 단편화
이렇게함으로써 세포가 생존하기 위해서는 연속적이어야하는 DNA 가닥이 단편화되기 시작하여 세포 복제, DNA 전사 및 세포에 의한 화합물 합성이 불가능하게되어 궁극적으로 용해 (파괴)로 이어집니다.
토포 이소 머라 제 II에 대한 결합은 그람 음성 박테리아에 대한 퀴놀론의 주요 작용 메커니즘입니다.
그러나이 약물의 가장 최근 세대에 화학적 변형의 도입으로 그람 양성 박테리아에 대한 활성을 가진 분자가 개발 될 수 있었지만, 이러한 경우 작용 메커니즘은 토포 이소 머라 제 IV의 억제를 기반으로합니다.
토포 이소 머라 제 IV의 억제
토포 이소 머라 제 II와 마찬가지로 토포 이소 머라 제 IV는 DNA 이중 나선을 분리하고 절단 할 수 있지만이 경우에는 음으로 감긴 부분이 도입되지 않습니다.
토포 이소 머라 제 IV는 세포 복제에 음성 인 박테리아에서 매우 중요합니다. "딸 박테리아"의 DNA는 "모균"의 DNA에 부착 된 상태로 남아 있기 때문에 정확한 지점에서 두 가닥을 분리하는 토포 이소 머라 제 IV의 기능입니다. 두 세포 (부모와 딸)가 정확히 동일한 DNA 사본을 2 개 가지고 있다는 것입니다.
반면에, 토포 이소 머라 제 IV는 또한 네거티브 턴을 갖는 가닥을 도입하지 않고도 DNA 가닥 분리로 인한 슈퍼 코일을 제거하는 데 도움이됩니다.
이 효소의 작용을 방해함으로써 퀴놀론은 박테리아 복제를 억제 할뿐만 아니라 비 기능적 DNA의 긴 가닥이 축적 된 박테리아의 죽음을 초래하여 중요한 과정을 수행하는 것을 불가능하게 만듭니다.
이것은 그람 양성균에 특히 유용합니다. 따라서이 효소의 작용을 방해 할 수있는 분자를 개발하기 위해 집중적 인 연구가 이루어졌으며, 이는 3 세대 및 4 세대 퀴놀론에서 달성 된 것입니다.
퀴놀론의 분류
퀴놀론은 비 불소화 퀴놀론과 플루로 퀴놀론의 두 가지 큰 그룹으로 나뉩니다.
첫 번째 그룹은 1 세대 퀴놀론으로도 알려져 있으며 nalidixic 산과 관련된 화학 구조를 가지고 있으며 이는 클래스의 유형 분자입니다. 모든 퀴놀론 중에서 가장 제한된 작용 범위를 가진 것들입니다. 요즘에는 거의 처방되지 않습니다.
두 번째 그룹에는 퀴놀린 고리의 6 또는 7 위치에 불소 원자가있는 모든 퀴놀론이 있습니다. 개발에 따라 2, 3 및 4 세대 퀴놀론으로 분류됩니다.
2 세대 퀴놀론은 1 세대 퀴놀론보다 더 넓은 스펙트럼을 갖지만 여전히 그람 음성 박테리아로 제한됩니다.
3 세대와 4 세대 퀴놀론은 그람 양성균에도 영향을 미치도록 설계 되었기 때문에 이전 제품보다 더 넓은 스펙트럼을 가지고 있습니다.
다음은 각 그룹에 속하는 퀴놀론의 목록입니다. 목록의 맨 위에는 각 등급의 전형적인 항생제, 즉 가장 잘 알려져 있고 사용되며 처방 된 항생제가 있습니다. 나머지 위치에서는 그룹의 덜 알려진 분자가 명명됩니다.
1 세대 퀴놀론
-날 리딕 산.
-옥솔 린산.
-Pipemidic acid.
-시녹 사신.
1 세대 퀴놀론은 현재 혈청 농도가 살균 수준에 도달하지 않기 때문에 소변 방부제로만 사용됩니다. 따라서 요로 감염 예방에 중요한 역할을합니다. 특히 기기 사용 절차를 수행해야 할 때 그렇습니다.
2 세대 퀴놀론
-시프로플록사신 (특히 요로 감염 치료에 가장 널리 사용되는 퀴놀론).
-오 플록 사신.
시프로플록사신과 오플 락 신은 요로와 전신 분야에서 살균 효과가있는 2 세대 퀴놀론의 두 가지 주요 대표자입니다.
로메 플록 사신, 노르 플록 사신, 페 플록 사신 및 루 플록 사신도이 그룹의 일부이지만, 그 작용이 주로 요로로 제한되기 때문에 덜 자주 사용됩니다.
그람 음성 박테리아에 대한 활성 외에도 2 세대 퀴놀론은 일부 Enterobacteriaceae, Staphylococci 및 어느 정도는 Pseudomonas aeruginosa에 대해서도 효과가 있습니다.
3 세대 퀴놀론
-레보플록사신 (연쇄상 구균에 대한 효과가있는 최초의 퀴놀론으로 알려져 있으며 공식적으로 호흡기 감염에 나타남).
-발로 플록 사신.
-테마 플록 사신.
-팍수 플록 사신.
이 항생제 그룹에서는 그람 양성 반응에 대한 활성이 선호되어 그람 음성에 대한 활성이 다소 희생되었습니다.
4 세대 퀴놀론
이 그룹의 전형적인 항생제는 moxifloxacin으로, 1 세대 및 2 세대 플루오로 퀴놀론의 고전적인 안티 그람 음성 활성과 3 세대의 안티 그람 양성 활성을 단일 약물로 결합 할 목적으로 설계되었습니다.
moxifloxacin과 함께 gatifloxacin, clinafloxacin 및 prulifloxacin이이 그룹의 일부로 개발되었습니다. 이들 모두는 그람 음성, 그람 양성 (연쇄상 구균, 포도상 구균), 비정형 박테리아 (클라미디아, 마이코 플라스마), 심지어 P. aeruginosa.
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