Bir beta-laktam (β-laktam) halkası dört üyeli bir . Bir laktam siklik bir amiddir ve beta-laktamlar, azot atomunun karbonile göre atomuna bağlı olması nedeniyle bu şekilde adlandırılır. Mümkün olan en basit β-laktam 2-azetidinon'dur. β-laktamlar, birçok görüldüğü gibi ilaçların önemli yapısal birimleridir. 1970'e kadar β-laktam araştırmalarının çoğu penisilin ve sefalosporin gruplarıyla ilgiliydi, ancak o zamandan beri çok çeşitli yapılar tanımlanmıştır.
Klinik önem

β-laktam halkası, başlıcaları penisilinler, sefalosporinler, ve olmak üzere çeşitli antibiyotik ailelerinin çekirdek yapısının bir parçasıdır ve bu nedenle olarak da adlandırılırlar. Bu antibiyotiklerin neredeyse tamamı bakteriyel hücre duvarı biyosentezini inhibe ederek çalışır. Bunun bakteriler üzerinde öldürücü bir etkisi vardır, ancak herhangi bir bakteri popülasyonu tipik olarak β-laktam antibiyotiklere dirençli bir alt grup içerecektir. Bakteriyel direnç, β-laktam halkasını kıran bir enzim sınıfı olan üretimi için birçok genden birinin ekspresyonunun bir sonucu olarak ortaya çıkar.
Çeşitli bakteri türlerinde 1.800'den fazla farklı β-laktamaz enzimi belgelenmiştir. Bu enzimler kimyasal yapıları ve katalitik etkinlikleri bakımından büyük farklılıklar göstermektedir. Bakteri popülasyonları bu dirençli alt gruplara sahip olduğunda, β-laktam ile tedavi, dirençli suşun daha yaygın ve dolayısıyla daha virülan hale gelmesine neden olabilir. β-laktam türevi antibiyotikler, en önemli antibiyotik sınıflarından biri olarak kabul edilebilir ancak klinik dirence yatkındır. β-laktam antibiyotik özelliklerini, penisilin bağlayıcı proteinler (PBP) olarak bilinen ve bakterilerin hücre duvarının peptidoglikan kısmını çapraz bağlama işlevine sahip bir grup enzim için doğal olarak oluşan d-Ala-d-Ala substratını taklit ederek gösterir.
β-laktam halkası, ilaç Ezetimib gibi diğer bazı ilaçlarda da bulunur.
Sentez
İlk sentetik β-laktam 1907 yılında Hermann Staudinger tarafından anilin ve benzaldehitin Schiff bazının ile [2+2] reaksiyonu sonucu hazırlanmıştır (Ph fenil fonksiyonel grubunu gösterir):
β-laktamların sentezi için birçok yöntem geliştirilmiştir.
Breckpot β-laktam sentezi, bir Grignard reaktifi kullanılarak beta amino asit esterlerinin siklizasyonu yoluyla sübstitüe β-laktamlar üretir. modifiye Breckpot sentezinde de kullanılır.
Tepkimeler
nedeniyle, β-laktamlar doğrusal amidlere veya daha büyük laktamlara göre daha kolay hidrolize olur. Bu zorlanma, çoğu β-laktam antibiyotikte bulunduğu gibi, ikinci bir halkaya füzyonla daha da artar. Bu eğilim, β-laktamın amid karakterinin sistemin aplanaritesi tarafından azaltılmasından kaynaklanmaktadır. İdeal bir amidin azot atomu rezonans nedeniyle sp2-hibritleşmiştir ve sp2-hibritleşmiş atomlar trigonal düzlemsel bağ geometrisine sahiptir. Piramidal bir bağ geometrisi, halka gerilmesi tarafından azot atomuna zorlandıkça, amid bağının rezonansı azalır ve karbonil daha keton benzeri hale gelir.
Nobel ödüllü Robert Burns Woodward, azot (tepe noktası olarak) ve üç komşu atomu tarafından tanımlanan trigonal piramidin yüksekliğinin bir ölçüsü olarak bir h parametresi tanımlamıştır. h, β-laktam bağının gücüne karşılık gelir ve daha düşük sayılar (daha düzlemsel; daha ideal amidler gibi) daha güçlü ve daha az reaktiftir. Monobaktamlar 0,05 ile 0,10 angstrom (Å) arasında h değerlerine sahiptir. Cephemler 0.20-0.25 Å arasında h değerlerine sahiptir. Penamlar 0.40-0.50 Å aralığında değerlere sahipken, karbapenemler ve klavamlar 0.50-0.60 Å değerlerine sahiptir ve β-laktamların hidrolize karşı en reaktif olanlarıdır.
Kaynakça
- ^ Gilchrist T (1987). Heterocyclic Chemistry. Harlow: Longman Scientific. ISBN .
- ^ Fisher, J. F.; Meroueh, S. O.; Mobashery, S. (2005). "Bacterial resistance to β-lactam antibiotics: compelling opportunism, compelling opportunity". Chemical Reviews. 105 (2). ss. 395-424. doi:10.1021/cr030102i. (PMID) 15700950.
- ^ Flynn EH (1972). Cephalosporins and Penicillins : Chemistry and Biology. New York and London: Academic Press.
- ^ Hosseyni S, Jarrahpour A (October 2018). "Recent advances in β-lactam synthesis". Organic & Biomolecular Chemistry. 16 (38). ss. 6840-6852. doi:10.1039/c8ob01833b. (PMID) 30209477.
- ^ Brandt C, Braun SD, Stein C, Slickers P, Ehricht R, Pletz MW, Makarewicz O (February 2017). "In silico serine β-lactamases analysis reveals a huge potential resistome in environmental and pathogenic species". Scientific Reports. Cilt 7. s. 43232. Bibcode:2017NatSR...743232B. doi:10.1038/srep43232. (PMC) 5324141 $2. (PMID) 28233789.
- ^ Ehmann DE, Jahić H, Ross PL, Gu RF, Hu J, Kern G, Walkup GK, Fisher SL (July 2012). "Avibactam is a covalent, reversible, non-β-lactam β-lactamase inhibitor". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (29). ss. 11663-8. Bibcode:2012PNAS..10911663E. doi:10.1073/pnas.1205073109. (PMC) 3406822 $2. (PMID) 22753474.
- ^ Tipper DJ, Strominger JL (October 1965). "Mechanism of action of penicillins: a proposal based on their structural similarity to acyl-D-alanyl-D-alanine". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 54 (4). ss. 1133-41. Bibcode:1965PNAS...54.1133T. doi:10.1073/pnas.54.4.1133. (PMC) 219812 $2. (PMID) 5219821.
- ^ a b Alcaide, Benito; Almendros, Pedro; Aragoncillo, Cristina (2007). "Β-Lactams: Versatile Building Blocks for the Stereoselective Synthesis of Non-β-Lactam Products". Chemical Reviews. 107 (11). ss. 4437-4492. doi:10.1021/cr0307300. (PMID) 17649981.
- ^ Staudinger H (1907). "Zur Kenntniss der Ketene. Diphenylketen". Justus Liebigs Ann. Chem. 356 (1–2). ss. 51-123. doi:10.1002/jlac.19073560106. 2 Ağustos 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 27 Haziran 2019.
- ^ Hosseyni, Seyedmorteza; Jarrahpour, Aliasghar (2018). "Recent advances in β-lactam synthesis". Organic & Biomolecular Chemistry (İngilizce). 16 (38). ss. 6840-6852. doi:10.1039/C8OB01833B. ISSN 1477-0520. (PMID) 30209477. 18 Ocak 2024 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 18 Ocak 2024.
- ^ Pitts, Cody Ross; Lectka, Thomas (27 Ağustos 2014). "Chemical Synthesis of β-Lactams: Asymmetric Catalysis and Other Recent Advances". Chemical Reviews (İngilizce). 114 (16). ss. 7930-7953. doi:10.1021/cr4005549. ISSN 0009-2665. (PMID) 24555548. 21 Temmuz 2022 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 17 Aralık 2020.
- ^ a b "Breckpot β-Lactam Synthesis", Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents (İngilizce), Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., ss. conrr115, 15 Eylül 2010, doi:10.1002/9780470638859.conrr115, ISBN , 16 Ocak 2024 tarihinde kaynağından , erişim tarihi: 4 Şubat 2021
- ^ Bogdanov B, Zdravkovski Z, Hristovski K. . Institute of Chemistry Skopje. 6 Kasım 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Aralık 2014.
- ^ Woodward RB (May 1980). "Penems and related substances". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 289 (1036). ss. 239-50. Bibcode:1980RSPTB.289..239W. doi:10.1098/rstb.1980.0042. (PMID) 6109320.
- ^ Nangia A, Biradha K, Desiraju GR (1996). "Correlation of biological activity in β-lactam antibiotics with Woodward and Cohen structural parameters: A Cambridge database study". J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2 (5). ss. 943-53. doi:10.1039/p29960000943.
Dış bağlantılar
- β-laktamların sentezi (İngilizce)
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Bir beta laktam b laktam halkasi dort uyeli bir Bir laktam siklik bir amiddir ve beta laktamlar azot atomunun karbonile gore atomuna bagli olmasi nedeniyle bu sekilde adlandirilir Mumkun olan en basit b laktam 2 azetidinon dur b laktamlar bircok goruldugu gibi ilaclarin onemli yapisal birimleridir 1970 e kadar b laktam arastirmalarinin cogu penisilin ve sefalosporin gruplariyla ilgiliydi ancak o zamandan beri cok cesitli yapilar tanimlanmistir 2 Azetidinon en basit b laktamKlinik onemPenisilinin cekirdek yapisi b laktam halkasi baslicalari penisilinler sefalosporinler ve olmak uzere cesitli antibiyotik ailelerinin cekirdek yapisinin bir parcasidir ve bu nedenle olarak da adlandirilirlar Bu antibiyotiklerin neredeyse tamami bakteriyel hucre duvari biyosentezini inhibe ederek calisir Bunun bakteriler uzerinde oldurucu bir etkisi vardir ancak herhangi bir bakteri populasyonu tipik olarak b laktam antibiyotiklere direncli bir alt grup icerecektir Bakteriyel direnc b laktam halkasini kiran bir enzim sinifi olan uretimi icin bircok genden birinin ekspresyonunun bir sonucu olarak ortaya cikar Cesitli bakteri turlerinde 1 800 den fazla farkli b laktamaz enzimi belgelenmistir Bu enzimler kimyasal yapilari ve katalitik etkinlikleri bakimindan buyuk farkliliklar gostermektedir Bakteri populasyonlari bu direncli alt gruplara sahip oldugunda b laktam ile tedavi direncli susun daha yaygin ve dolayisiyla daha virulan hale gelmesine neden olabilir b laktam turevi antibiyotikler en onemli antibiyotik siniflarindan biri olarak kabul edilebilir ancak klinik dirence yatkindir b laktam antibiyotik ozelliklerini penisilin baglayici proteinler PBP olarak bilinen ve bakterilerin hucre duvarinin peptidoglikan kismini capraz baglama islevine sahip bir grup enzim icin dogal olarak olusan d Ala d Ala substratini taklit ederek gosterir b laktam halkasi ilac Ezetimib gibi diger bazi ilaclarda da bulunur SentezIlk sentetik b laktam 1907 yilinda Hermann Staudinger tarafindan anilin ve benzaldehitin Schiff bazinin ile 2 2 reaksiyonu sonucu hazirlanmistir Ph fenil fonksiyonel grubunu gosterir b laktamlarin sentezi icin bircok yontem gelistirilmistir Breckpot b laktam sentezi bir Grignard reaktifi kullanilarak beta amino asit esterlerinin siklizasyonu yoluyla substitue b laktamlar uretir modifiye Breckpot sentezinde de kullanilir Tepkimelernedeniyle b laktamlar dogrusal amidlere veya daha buyuk laktamlara gore daha kolay hidrolize olur Bu zorlanma cogu b laktam antibiyotikte bulundugu gibi ikinci bir halkaya fuzyonla daha da artar Bu egilim b laktamin amid karakterinin sistemin aplanaritesi tarafindan azaltilmasindan kaynaklanmaktadir Ideal bir amidin azot atomu rezonans nedeniyle sp2 hibritlesmistir ve sp2 hibritlesmis atomlar trigonal duzlemsel bag geometrisine sahiptir Piramidal bir bag geometrisi halka gerilmesi tarafindan azot atomuna zorlandikca amid baginin rezonansi azalir ve karbonil daha keton benzeri hale gelir Nobel odullu Robert Burns Woodward azot tepe noktasi olarak ve uc komsu atomu tarafindan tanimlanan trigonal piramidin yuksekliginin bir olcusu olarak bir h parametresi tanimlamistir h b laktam baginin gucune karsilik gelir ve daha dusuk sayilar daha duzlemsel daha ideal amidler gibi daha guclu ve daha az reaktiftir Monobaktamlar 0 05 ile 0 10 angstrom A arasinda h degerlerine sahiptir Cephemler 0 20 0 25 A arasinda h degerlerine sahiptir Penamlar 0 40 0 50 A araliginda degerlere sahipken karbapenemler ve klavamlar 0 50 0 60 A degerlerine sahiptir ve b laktamlarin hidrolize karsi en reaktif olanlaridir Kaynakca Gilchrist T 1987 Heterocyclic Chemistry Harlow Longman Scientific ISBN 978 0 582 01421 3 Fisher J F Meroueh S O Mobashery S 2005 Bacterial resistance to b lactam antibiotics compelling opportunism compelling opportunity Chemical Reviews 105 2 ss 395 424 doi 10 1021 cr030102i PMID 15700950 Flynn EH 1972 Cephalosporins and Penicillins Chemistry and Biology New York and London Academic Press Hosseyni S Jarrahpour A October 2018 Recent advances in b lactam synthesis Organic amp Biomolecular Chemistry 16 38 ss 6840 6852 doi 10 1039 c8ob01833b PMID 30209477 Brandt C Braun SD Stein C Slickers P Ehricht R Pletz MW Makarewicz O February 2017 In silico serine b lactamases analysis reveals a huge potential resistome in environmental and pathogenic species Scientific Reports Cilt 7 s 43232 Bibcode 2017NatSR 743232B doi 10 1038 srep43232 PMC 5324141 2 PMID 28233789 Ehmann DE Jahic H Ross PL Gu RF Hu J Kern G Walkup GK Fisher SL July 2012 Avibactam is a covalent reversible non b lactam b lactamase inhibitor Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 109 29 ss 11663 8 Bibcode 2012PNAS 10911663E doi 10 1073 pnas 1205073109 PMC 3406822 2 PMID 22753474 Tipper DJ Strominger JL October 1965 Mechanism of action of penicillins a proposal based on their structural similarity to acyl D alanyl D alanine Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 54 4 ss 1133 41 Bibcode 1965PNAS 54 1133T doi 10 1073 pnas 54 4 1133 PMC 219812 2 PMID 5219821 a b Alcaide Benito Almendros Pedro Aragoncillo Cristina 2007 B Lactams Versatile Building Blocks for the Stereoselective Synthesis of Non b Lactam Products Chemical Reviews 107 11 ss 4437 4492 doi 10 1021 cr0307300 PMID 17649981 Staudinger H 1907 Zur Kenntniss der Ketene Diphenylketen Justus Liebigs Ann Chem 356 1 2 ss 51 123 doi 10 1002 jlac 19073560106 2 Agustos 2020 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 27 Haziran 2019 Hosseyni Seyedmorteza Jarrahpour Aliasghar 2018 Recent advances in b lactam synthesis Organic amp Biomolecular Chemistry Ingilizce 16 38 ss 6840 6852 doi 10 1039 C8OB01833B ISSN 1477 0520 PMID 30209477 18 Ocak 2024 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 18 Ocak 2024 Pitts Cody Ross Lectka Thomas 27 Agustos 2014 Chemical Synthesis of b Lactams Asymmetric Catalysis and Other Recent Advances Chemical Reviews Ingilizce 114 16 ss 7930 7953 doi 10 1021 cr4005549 ISSN 0009 2665 PMID 24555548 21 Temmuz 2022 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 17 Aralik 2020 a b Breckpot b Lactam Synthesis Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents Ingilizce Hoboken NJ USA John Wiley amp Sons Inc ss conrr115 15 Eylul 2010 doi 10 1002 9780470638859 conrr115 ISBN 978 0 470 63885 9 16 Ocak 2024 tarihinde kaynagindan erisim tarihi 4 Subat 2021 Bogdanov B Zdravkovski Z Hristovski K Institute of Chemistry Skopje 6 Kasim 2015 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 30 Aralik 2014 Woodward RB May 1980 Penems and related substances Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series B Biological Sciences 289 1036 ss 239 50 Bibcode 1980RSPTB 289 239W doi 10 1098 rstb 1980 0042 PMID 6109320 Nangia A Biradha K Desiraju GR 1996 Correlation of biological activity in b lactam antibiotics with Woodward and Cohen structural parameters A Cambridge database study J Chem Soc Perkin Trans 2 5 ss 943 53 doi 10 1039 p29960000943 Dis baglantilarb laktamlarin sentezi Ingilizce