第八章 糖肽类抗生素的作用机制和细菌耐药性
第一节 糖肽类抗生素的结构特征和临床应用
一、糖肽类抗生素的结构特征
VM B：万古霉素； MDCV 1,2：单脱氯万古霉素； DDCV：双脱
氯万古霉素； DESV：单糖万古霉素； AGLUV：无糖万古霉素；
CDPM,CDPm：万古霉素结晶型降解物异构体
替考拉宁的化学结构
其他一些糖肽类抗生素的化学结构
微生物来源的其他一些糖肽类抗生素的化学结构
微生物来源的其他一些糖肽类抗生素的化学结构
二、糖肽类抗生素的临床应用
? 万古霉素是由 Micormick等于 1956年从一株东
方拟无枝酸菌的发酵液中分离得到的一种糖肽
类抗生素。万古霉素问世后的前 20年，由于青
霉素和头孢菌素类抗生素的上市使用，万古霉
素仅作为保留药物，治疗由少数金黄色葡萄球
菌引起的严重感染性疾病，临床使用很少 。
二、糖肽类抗生素的临床应用
? 后来随着 β -内酰胺类抗生素的大量使用，
由甲氧西林耐药金葡菌（ MRSA）所引起的
感染逐渐流行，耐甲氧西林金黄色葡萄球
菌目前被认为是最顽固的耐药菌，它对几
乎所有的 β -内酰胺类抗生素包括第三代头
孢菌素具有耐药性；对大部分四环类抗生
素和氨基糖苷类等其它抗生素也产生耐药
性。
二、糖肽类抗生素的临床应用
? 至 1982年，有报道称在美国大医院中，
MRSA引起的感染已由原来的 2%上升到 20%。
国内的研究表明,1998～ 2000年耐甲氧西
林金葡菌和敏感金葡菌的比例高达 30%以上。
二、糖肽类抗生素的临床应用
? 在这种情况下，万古霉素愈来愈引起人们
的重视，是目前临床上用于治疗由 MRSA引
起的严重感染疾病的首选药物，并被国际
抗生素专家誉为, 人类对付顽固性耐药菌
株的最后一道防线, 和, 王牌抗生素, 。
二、糖肽类抗生素的临床应用
? 万古霉素（结构如图所示，国内生产的为 N-去甲
基万古霉素）是一个极为重要的糖肽类抗生素，
其抗菌谱很窄，基本上局限于很小一部分的革兰
氏阳性菌和一些螺旋体。在万古霉素发现的前 20
年，并未引起人们的重视，因为当时新出现的 ?－
内酰胺类抗生素基本上能够控制临床出现的各种
感染。
二、糖肽类抗生素的临床应用
? 随着近年来多重耐药肠球菌如粪肠球菌的出现，
恢复了人们对万古霉素的强烈兴趣，一度被打入
冷宫的万古霉素重见天日，并愈发体现了它的作
用。
? 万古霉素是一个非常有价值的抗生素。不过在临
床上通常被用作经 ?－内酰胺类抗生素或其它抗菌
药物治疗失败后才使用的最后手段，故也常被认
为是抗菌药物的 最后一道防线 。
第二节 糖肽类抗生素的作用机制
糖肽类抗生素的作用机制
? 糖肽类抗生素的抗菌作用虽与 ?－内酰胺类抗生素
的相同，都是通过干扰细菌细胞壁肽聚糖的铰链，
从而使细菌细胞发生溶解。
? 革兰阳性菌的细胞壁是由一厚厚的肽聚糖层构成，
其位于细胞质膜（内膜的外侧）；而革兰阴性菌
在一薄薄的肽聚糖层外面还有一完整的细胞外膜，
其阻止万古霉素和替考拉宁等糖肽类抗生素渗透
到肽聚糖。
? 因此，这类抗生素仅对革兰氏阳性菌有效。
革兰阴性菌和革兰阳性菌的细胞表面结构
肽聚糖的生物合成过程
万古霉素的作用机制
? 就细胞水平 而言万古霉素通过干扰细菌细胞壁的
合成最终使细菌细胞发生溶解。
? 从分子水平上 讲，万古霉素抑制细胞壁合成第二
阶段 (类脂结合 )中一个关键的转化反应，即具有
刚性交叉连接的 7肽骨架识别未交叉连接肽聚糖链
中 N-酰基－ D-Ala4-D-Ala5中末端 D,D-二肽,并在
脂 II分子中通过五个氢键形成具有高度亲和力的
复合物，这些氢键从糖肽类抗生素分子的下表面
与肽聚糖末端的酰胺基和羧基结合，如图所示。
万古霉素的作用机制
? 同时，研究发现有两种作用机制加强万古霉素中
肽骨架与细菌细胞壁合成过程中的 D-Ala-D-Ala的
结合作用。
? （ 1） 两个万古霉素分子间糖苷结构通过氢键的作
用形成二聚体，万古霉素以这种聚合体形式存在
增强了结构的稳定性,同时锁定了万古霉素中与
D-Ala-D-Ala结合域（ binding pocket）呈正确
的构象（图） ；
? （ 2） 万古霉素结构中的亲脂部分使得抗生素位于
细菌的表面上从而接近细胞壁合成前体 。
万古霉素与 N-Acyl-D-Ala-D-Ala
生交互作用时的氢键
万古霉素在细胞壁上作用位点及细胞壁中间体发生交
互作用时的氢键
万古霉素与 N2,6－二（酰基）－ L－ Lys-L-Ala-D-Ala
结合的分子结构实体模型
化合物 MIC（ μg/ml ）
敏感菌 耐药菌
万古霉素 1 2048
氯二苯基万古霉素 0.03 16
结构破坏的万古霉素 无活性 无活性
结构破坏的氯二苯基万古霉素 10 40
糖肽类抗生素的二种作用机制模式
直接抑制转葡基酶 —— 第二种作用机制
? Kahne等在研究万古霉素类的作用机制时，首先
将破坏万古霉素结构类似物分子中的肽结合袋被
（即去除甙元分子中的 N-甲基亮氨酸部分，其既
能通过氢键与 D-Ala-D-Ala结合，也能通过静电与
之接触），让其不能与 N-乙酰 D-Ala-D-Ala结合，
然后测定这种化合物对敏感菌和万古霉素耐药菌
的抗菌活性。结果发现，结构破坏的氯二苯基万
古霉素正如预期的那样，对敏感菌的活性大幅下
降（下降 330多倍），但对耐药菌的抗菌活性几
乎没有影响,
第三节
细菌对糖肽类抗生素产生耐药性的作用机制
一、万古霉素耐药肠球菌
和金黄色葡萄球菌的发展
? 随着上世纪 80年代细菌耐药性的传播和扩散，特别
是甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌的爆发，万古霉素
被广泛使用，成为拯救革兰氏阳性细菌感染危重病
人的救命药物。
? 但是，随着万古霉素的广泛使用，已经出现了万古
霉素耐药的革兰氏阳性细菌,特别是万古霉素耐药
肠球菌，以及万古霉素耐药的金黄色葡萄球菌，使
人类的生命健康又受到了严重的威胁。
（一）万古霉素耐药肠球菌
? VRE 的发展很快，有报道数据显示,1987在医院
临床分离株中为 0.4％，而到 1993年高达 16％；
? VRE能引起危及生命的感染，病死率高达 30%。其
之所以危险，是因为控制这种感染的措施容易失
败，且目前临床上尚无一种或几种抗生素联合使
用，使治疗有效的办法。
（一）万古霉素耐药肠球菌
? VRE逐渐增加的原因除了耐万古霉素的遗传
因子可以传播外；
? 另一个重要的因素是将糖肽类抗生素作为
动物生长促进剂用于食源性动物，提供 VRE
出现的选择压力。
特征 耐药表型
VanA VanB VanC VanD VanE*
遗传特征 获得性（ Tn1546） 获得性
（ Tn1547）
固有性（染色
体编码）
获得性 获得性
肽聚糖前体
末端
D-Ala-Lac D-Ala-Lac D-Ala-Ser D-Ala-Ser D-Ala-Ser
最低抑菌浓
度
（ μg/mL）
万古霉素
替考拉宁
64～ >100
16～ 512
4～ >100
0.5～ >32
2～ 32
0.5～ 1
16～ 64
2～ 4
16
0.5
连接基因 vanA vanB vanC-1和 vanC-
2/vanC-3
vanD vanE
含有这些
基因的菌株
屎肠球菌、粪肠球菌、耐久
肠球菌、蒙氏肠球菌、
鸟肠球菌、醇鸡肠球菌、
铅黄肠球菌、
Bacissuls cirulans、
解没子酸链球菌、棒杆
菌、隐秘杆菌、乳球菌、
纤微单胞菌
屎肠球菌、粪
肠球菌、
牛链球菌、
解没子酸
链球菌
醇鸡肠球菌、
铅黄肠球菌
/黄色肠球
菌
屎肠球菌 粪肠球菌
从实验室转移
获得万古
霉素耐药
的菌株
血链球菌、酿脓链球菌、李
斯特菌和金黄色葡萄球
菌
屎肠球菌、粪
肠球菌、
包括氨苄
西林耐药
的转移
（二）万古霉素耐药金黄色葡萄球菌
? 为了解决金黄色葡萄球菌的耐药性问题，
1959年半合成的青霉素类抗生素甲氧西林
和苯唑西林投入临床使用；
? 然而，仅两年之后的 1961年于英国首次发
现了耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌
（ methicillin resistant
Staphylococcus aureus,MRSA）；
? 此后,MRSA遍及世界。
（二）万古霉素耐药金黄色葡萄球菌
? MRSA和 MRCNS(甲氧西林耐药凝固酶阴性菌 )
感染的治疗主要局限在万古霉素上，尤其
是对 MRSA多重耐药株，万古霉素是有效治
疗的唯一选择；
? 最近，国外已有万古霉素耐药金黄色葡萄
球菌的报道，但国内尚未有类似的发现。
（二）万古霉素耐药金黄色葡萄球菌
? 值得注意的是：国外关于万古霉素对金黄
色葡萄球菌最低抑菌浓度增高的报道，即
出现万古霉素中等耐药金黄色葡萄球菌
（ vancomycin-intermidiate S.aureus，
VISA），因此，由多重耐药的 MRSA变迁
为 VISA，而引起的感染就会导致任何治疗
无效；
? 现已证明,VISA均来自于 MRSA。万古霉
素耐药金黄色葡萄球菌的出现仅是时间问
题，这可从图中万古霉素对 MRSA的抑菌
圈变化可以清楚地看到。
1994年万古霉素对 MRSA的抑菌圈直径的分布
1997年万古霉素对 MRSA的抑菌圈直径的分布
2000年万古霉素对 MRSA的抑菌圈直径的分布
二、细菌对糖肽类抗生素产生
耐药性的作用机制
? 细菌对万古霉素产生耐药性的机制是由于
耐药菌能够产生一种分子结构不同于敏感
菌的肽聚糖前体末端二肽,D-丙氨酰 -D-乳
酸,D-丙氨酰 -D-丝氨酸，或 D-丙氨酸,使
万古霉素分子不能与之结合，而细菌能够
照样合成其细胞壁，如图所示为 D-丙氨酰 -
D-乳酸与万古霉素之间的氢键结合。
与敏感菌中的 D-Ala-D-Ala结合 与耐药菌中的 D-Ala-D-Lac结合
A：对糖肽类抗生素产生耐药性的肠球菌的肽聚糖前体的 C-末端掺入有 D-２－羟基丁酸和 D-乳酸；
B：掺入 D-２－氨基丁酸的改变的合成途径；
C：对糖肽类抗生素敏感的肠球菌的 UDP-胞壁五肽的合成途径；末端为 D-ala-Dala；
,取代基
肽聚糖末端 D-丙氨酰 -D-乳酸的合成与万古霉素的作用
二、细菌对糖肽类抗生素产生
耐药性的作用机制
? 对细菌产生万古霉素耐药性的更为精细的
作用机制的研究发现,vanA基因存在于被称
为转座子或跳跃基因的 Tn1546中；
? 这一转座子含有 9个基因：其中二个编码与
转座能力有关的功能；另外 7个通常被称为
万古霉素耐药基因的, vanA基因簇。
二、细菌对糖肽类抗生素产生
耐药性的作用机制
? 由 vanA基因编码的蛋白包括 VanS和 VanR，这两种
蛋白负责耐药性的诱导作用。其中 VanS似乎是一种
探头（ sensor），以探测环境中是否存在有万古霉素，
或更像是万古霉素对细胞壁合成的早期影响；
? 当 VanS探测到环境中有万古霉素后就将信号传递给
VanR,VanR是一种响应调节物（ response
regulator），这种调节物最终导致活化或启动其它
有关耐药性的蛋白的合成，如 VanH,VanA,VanX
等。
二、细菌对糖肽类抗生素产生
耐药性的作用机制
? 当环境中存在有万古霉素或肽古霉素时,VanS上
的组氨酸残基间接地产生自身磷酸化作用，然后
该磷酸化残基被转移到响应调节物 VanR的门冬氨
酸的残基上；
? 最后，磷酸化的 VanR作用于启动子（ Pro），启动
van基因簇的转录和对糖肽类抗生素产生耐药性的
表达（如图所示）。
VanS和 VanR的调节机制
细菌对万古霉素产生耐药性的作用机制
推测的 VRSA的形成机制
第四节
具有抗耐药菌作用的新的糖肽类抗生素
一,达托霉素
———— 化学结构
? 达托霉素由 13个氨基酸组成，其中十个氨基酸组成一个氨
基酸环，另有 3个氨基酸排列成线状，这三个氨基酸末端
的 L－色氨酸接着一个十碳癸酸。
一,达托霉素
———— 作用机制
? 达托霉素的抗菌机制与糖肽类抗生素的作用机制不同,
? 它可扰乱细胞膜对氨基酸的转运，从而阻碍细菌细胞壁肽
聚糖的磷壁 (酸 ) 脂质（ LTA）的生物合成，改变细胞质膜
的性质；
? 另外，它还能通过破坏细菌的细胞膜，使其内容物外泄而
达到杀灭细菌的目的；
? 也有报道是其与细胞膜的结合，导致膜电位的降低，从而
破坏胞内 RNA和 DNA的合成，最终抑制细菌生长。
? 该抗生素的抗菌活性为浓度依赖性的，并受到 pH和离子化
钙浓度的影响。
一,达托霉素
———— 抗菌活性
? 达托霉素具有在体外抗绝大多数的临床革
兰阳性菌的作用；
? 主要用于耐药菌，如耐万古霉素肠球菌
（ VRE），耐甲氧西林金葡菌（ MRSA），糖
肽类中等敏感的金葡菌（ GISA），凝固酶
阴性葡萄球菌（ CNS）和耐青霉素肺炎链球
菌（ PRSP）的感染，对于这些耐药菌可选
择的抗生素很少；
一,达托霉素
———— 抗菌活性
? 达托霉素的抑菌活性如下：对 MRSA
（ MIC50=0.25～ 2μg/ml），青霉素耐药肺
炎链球菌（ MIC50＝ 0.03～ 1μg/ml）具有极
好的活性；
? 对甲氧西林敏感和耐药金葡菌的 MIC/MBC为
0.5/0.5μg/ml，对万古霉素中度敏感金葡
菌的 MIC/MBC为 2.0/4.0μg/ml。
一,达托霉素
———— 后效应（ PAE）
? 达托霉素可产生 PAE，在低于 MIC 浓度下,可表现出抗
微生物的效应；
? 用活细胞计数法，在暴露于 15 mg/L的达托霉素 12 h 后,
4种金葡菌和 2 种肠球菌所产生的 PAEs 分别为 2,4～ 5,
3h 和 3,5～ 3,9 h；
? 荧光法测得的金葡菌和肠球菌的 PAE 为 6,3～ 6,7h；
? 对肺炎球菌的 PAEs持续 1.0～ 2.5h，平均 1.7h；
? 在亚 MIC（ 0.4个 MIC）浓度下，对金葡菌和肺炎球菌的
PAEs时间持续分别从 3.0 到 >12.0 h,以及 1.9 到
>12.0 h；
? PAE的大小与体内达托霉素结合蛋白的量有很大的关系
二、雷莫拉宁
—— 化学结构
? 新型糖肽类抗生素：由十七个氨基
酸残基首尾相连组成缩肽骨架，在
此骨架上结合二个Ｄ -甘露糖以及
不同的酰氨基侧链，不同组分侧链
不同。
二、雷莫拉宁
—— 化学结构
H
HH
O
O
O
O
O
O
O
O
O
N
N
O
C l N
O
O
N
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
N
N
N
N
N
O
O O
N
N
NN
N
NN
N
NO N
N
N
二、雷莫拉宁
—— 作用机制
特异地抑制细胞壁上肽聚糖的生物合成,研究表明
这种抑制方式与万古霉素及替考拉宁的作用方式
不同；
? 抑菌作用发生在转肽反应之前,是一种膜上反应的
抑制物,抑制 UDP-N-乙酰 -D-葡萄糖胺的掺入作用 ；
? 万古霉素及替考拉宁的抑制作用主要发生在肽聚
糖的延伸和交联水平上，即作用于肽聚糖生物合
成的后期。
二、雷莫拉宁
—— 适应症
? 由 VRE引起的血液感染 ;
? 革兰氏阳性梭状芽胞杆菌引起的痢疾 ;
? 对糖肽类抗生素敏感性下降的金黄色葡萄
球菌 (Glycopeptide-intermediate
SA,GISA)及凝固酶阴性葡萄球菌
(Glycopeptide-intermediate Coagulase-
negative Staphylococci,GICNS)等耐药菌
引起的感染。
二、雷莫拉宁
—— 抗菌活性
体外试验发现,雷莫拉宁对一些具有耐药性的病原菌
有显著的抑菌效果 ;如对甲氧西林耐药株或是敏感株,
以及表皮葡萄球菌，溶血葡萄球菌等 MIC90值均小于
0.5 ug/ ml；
? 雷莫拉宁具有良好的抗菌活性,其最小抑菌浓度显著
低于甲氧西林、万古霉素和替考拉宁；
? 大部分病原菌 (革兰氏阳性 ) 对雷莫拉宁敏感性均高于
万古霉素和替考拉宁，如对 PRSP和 PISP的抑菌活性
是万古霉素的 2倍，是青霉素的 4-64倍；
? 未发现雷莫拉宁与其它抗生素的交叉耐药性。
三、半合成糖肽类抗生素
三、半合成糖肽类抗生素
三、半合成糖肽类抗生素
—— 1、对糖肽类抗生素中的结合域进行改造
? 万古霉素等糖肽类结构中肽骨架上存在五个能与
D-Ala-D-Ala结合的位点；
? 研究者曾试图通过将七肽结构缩短、加长、将 1,
3位上的氨基酸进行替换等方法改变肽骨架结构，
从而产生带有能与 D-Ala-D-Ala以及 D-Ala-D-Lac
(Ser)有效结合的肽骨架的新化合物；
? 不幸的是，所有这些试验的结果表明通过改变后
所得到的化合物的生物活性降低；
? 然而通过将 3位上的天冬氨酸用疏水氨基酸替代结
果增强了万古霉素和 D-Ala-D-Lac的结合，这一结
果表明通过对糖肽类抗生素中七肽结构进行改造
从而产生新化合物的可能性是存在的。
三、半合成糖肽类抗生素
—— 2、改造和增加功能团
? 万古霉素分子通过形成二聚体能够增强与
细菌中靶点的结合力,
? 万古霉素肽骨架的 6位上添加一个氨基糖、
2位芳香族氨基酸支链上的处于间位上的氯
都能增加万古霉素二聚体的形成；
? 另外，对肽骨架的末端进行改造也是一种
有效的方法；
? 将羧基进行氨基化也能增加化合物的活性。
三、半合成糖肽类抗生素
—— 3、改变糖肽类抗生素结构中的糖
? 虽然糖肽类抗生素中的糖基位置远离万古霉素与其作用靶
点的结合域，但是糖基对糖肽类抗生素的生物活性有很重
要的影响；
? 实验表明，万古霉素和替考拉宁无糖基糖苷的生物活性明
显降低；
? 天然糖肽类化合物 chloroeremomycin与万古霉素相比活性
增加，其肽骨架的 6位上添加了 4-epi-vancosamine；
? 另外，将万古霉素中的 vancosamine用疏水结构取代也能
使活性明显增加，这一变化有点模仿替考拉宁衍生物结构
中的亲脂侧链，同时还发现取代结构用烷基化结构比酰基
化结构更为有效地增加万古霉素活性。
Oritavancin (LY333328)
? 由 Eli Lily公司合成，现在由 InterMune公
司进行开发；
? Oritavancin是不同于万古霉素的另一个天
然的糖肽类抗生素（ chloroeremomycin）
的 N-氯二苯基衍生物，其抗 VRE的活性比母
体高 80～ 1000倍，两次 III期临床研究表明
该抗生素安全有效。
Dalbavancin（ BI 397）
? 是天然糖肽类化合物 A40296的衍生物。
Dalbavancin是万古霉素族的新一代抗生素，能够
用于治疗 MRSA 和 MRSE (methicillin-
resistant Staphylococcus epidermidis)所引
起的严重感染；
? 体外实验表明 dalbavancin作用为杀菌而不是抑
菌；
? 该药已经进行治疗皮肤和软组织感染的两个 III期
临床和治疗血管感染的 II期临床研究。
Telavancin（ TD 6424）
? Theravance公司研究开发。为万古霉素半
合成产品，在万古霉素糖胺上连接疏水性
侧链（ decylaminoethyl）和在骨架上连接
磷酸氨基（ phosphonomethyl）。 III期临
床研究表明该抗生素对医院内获得性肺炎
的治疗安全有效。
细菌名称 耐药
性
MIC90（ μg/L ）
万古霉素 氯古霉
素
Telavanci
n
替考拉宁 道古霉素
金黄色葡萄球菌 MSSA
MRSA
VISA
GRSA
１～２
１～４
8
?128
1
１～２
１～ 8
0.5
0.5
0.5～ 1
2
2
1～４
2～ 8
0.06～
0.125
0.06～ 0.25
2
表葡萄球菌 MSSE
MRSE
１～２
2～４
2
1
0.5
1
4～ 8
8～ 16
0.25
0.25
肺炎球菌 PenS
PenR
0.5
0.25*～ 0.5
0.008
?0.002*
0.016 0.06～
0.125
0.03*
0.03～ 0.06
0.03
肠球菌 VanS
VanA
VanB
1
?128～ 256
128
１～４
0.125
0.5
4～ 8
0.5～ 0.3
?32～ 128
2
0.12
?128
1
三种新糖肽类抗生素与万古霉素和替考拉宁体
外抗革兰阳性菌活性的比较
三种新糖肽类抗生素与万古霉素和替考拉宁
体内药代动力学和药效学的比较
参数 糖肽类抗生素和剂量
万古霉素
（ 15mg/kg）
氯古霉素
（ 3mg/kg）
Telavacin
（ 7.5mg/kg）
替考拉宁
（ 6mg/kg）
道古霉素
（ 15mg/kg）
Cmax（ mg/L） ２０～５０ 31 89 43 312
Vd（ L/kg） 0.3 0.1 0.9～ 1.6 0.11
蛋白结合（ %） 10～ 55 90 90～ 93 90 98
最后半衰期（ h） 4～ 8 360 7 83～ 168 149
AUC（ mg.h/L） 260 152 600 550 27103
基于（ free AUC）
/MIC的 PD
breakpoint
2
（每天２次每
次
15mg/kg
）
0.1（ 3mg/kg）
0.3
（ 10mg/kg）
0.5 0.4（ 6mg/kg）
0.8（
12mg/kg
）
4
基于（ free Cmax）
/MIC的 PD
breakpoint
0.3
（ 3mg/kg） 1
（ 10mg/kg）
1 0.6
四、万古霉素耐药基因产物抑制剂的研究
? 通过对 VRE临床表型 VanA和 VanB耐药分子机
制的研究，人们利用一些合理的模型进行
理性化设计，以期获得能够逆转这些耐药
表型的新颖药物 ;
? 其中一种方法就是寻找与耐药有关的 5种蛋
白 VanS,VanR,VanH,VanA和 VanX的抑制
剂。
1,VanS/VanR抑制剂
? VanS/VanR作为万古霉素抗性菌株的双组分
调节系统（ two-component regulatory
systems,TCS），现已成为人们筛选抗
MRSA和 VREF药物新的作用靶点。
VanS/VanR抑制剂
N
H
N
H
O H
C l
C H 3
C l
O
C N
R 1
O H
R 1
C l
C l
O
N
H
O H O
C l
C l
R 2
化合物 1-4 化合物 5-8
R1=1-4 分别为 3,5-I2 3,5-Cl2 5-CF3 3-OH
R1=5-8 分别为 3,5-Cl2 3,5-I2 3,5-(CF3)2 3-
OH
化合物 9-10
R2=9-10 分别为 4-Cl;3-CF3 和 4-t-Bu
2,D-丙氨酸 -D-乳酸连接酶（ VanA）抑制剂
? 研究发现所有的 D-Ala-D-X 连接酶都具有
一个, ATP柄 (grasp)”,它们有一个共同的
过渡中间体 D-Ala1-P。
? 推测 VanA的反应机理是：酶先与 D-Ala1结
合，随后是在 ATP的作用下自我磷酸化，然
后受到亲核氨基供体的攻击，形成四面中
间体，最后释出 Pi。
2,D-丙氨酸 -D-乳酸连接酶（ VanA）抑制剂
? 根据所研究 VanA的这些结构特点，为设计
合成有效的亚磷酸盐抑制剂奠定基础。
3,VanX 抑制剂
? VanX是依赖金属 Zn的 D-丙氨酸 -D-丙氨酸二
肽（ D-Ala-D-Ala）酶,是万古霉素高水平
耐药性所必须的 ;
? 该酶能对带有庞大 C-端氨基酸的二肽进行
加工,与活性中心 Zn相连的氨基酸是 His-
116,Asp-123和 His-184,以及 H2O;
3,VanX 抑制剂
? 推测该酶的作用机理是：由 Glu-181激活的底物在
活性位点开口处将水分子取代，底物再攻击 Zn极
碳基，产生由 Zn,Arg-71形成的稳定的四面
体,Glu-181提供一个质子到丙氨酸的氨基端，与
Tyr-109形成一个氢键，从而引发碳键的断裂 ;
? VanX对氨基端是 D-丙氨酸和 D-丝氨酸，羧基端是
D-Ala,D-Gly,D-Phe,D-Ser,D-Val和 D-Asp的
起作用。
3,VanX 抑制剂
? 人工设计合成的 D-Ala-D-Ala亚磷酸盐类似物,D-3-(氨乙
基 )磷酸基 -D-2-甲基丙酸，被用于 VanX的抑制试验 ;
? 发现它是一种依赖于时间的抑制剂，它与 VanX的结合速度
比较慢，但是，当它们形成复合物以后，又非常缓慢的释
放各成分 ;
? 磷酸盐二肽类似物对 VanX是比较弱的竞争性抑制剂
3,VanX 抑制剂
? 设计和人工合成的二肽类似物 D-丙氨酸 D-
甘氨酸 (SΦp -CHF2)-OH(7)作为可能的抑制
剂 ;
? 对此化合物,VanX所介导的肽链切割结果
产生 2-p-二氟甲硫基甘氨酸，同时它分解
为氨、乙醛酸和一种具高活性的 4-硫代醌
甲基氟，它能与 VanX的亲核位点共价结合，
导致不可逆的抑制。
3,VanX 抑制剂
? 由于 VanX的活性位点的狭小，并且是一个
凹槽状结构，且活性位点是一个亲核体，
这为我们设计合成分子量小的抑制剂提出
挑战，同时又为我们提供了研究方向。
4,VanYD抑制剂
? vanYD基因含有青霉素结合蛋白（ PBP）识别标志，
编码一个对青霉素敏感的 DD-羧肽酶 ;
? 该酶的活性状态位于细胞膜，无论是在细胞膜制
备物中还是在细胞中它都被低浓度的苯基青霉素
所抑制，这表明其活性位点位于细胞膜的外表面 ;
? 并且，万古霉素和苯基青霉素具有协同作用，当
两者在很低剂量同时存在时，可以完全抑制屎肠
球菌 BM4339的生长。
谢谢
第一节 糖肽类抗生素的结构特征和临床应用
一、糖肽类抗生素的结构特征
VM B：万古霉素； MDCV 1,2：单脱氯万古霉素； DDCV：双脱
氯万古霉素； DESV：单糖万古霉素； AGLUV：无糖万古霉素；
CDPM,CDPm：万古霉素结晶型降解物异构体
替考拉宁的化学结构
其他一些糖肽类抗生素的化学结构
微生物来源的其他一些糖肽类抗生素的化学结构
微生物来源的其他一些糖肽类抗生素的化学结构
二、糖肽类抗生素的临床应用
? 万古霉素是由 Micormick等于 1956年从一株东
方拟无枝酸菌的发酵液中分离得到的一种糖肽
类抗生素。万古霉素问世后的前 20年，由于青
霉素和头孢菌素类抗生素的上市使用，万古霉
素仅作为保留药物，治疗由少数金黄色葡萄球
菌引起的严重感染性疾病，临床使用很少 。
二、糖肽类抗生素的临床应用
? 后来随着 β -内酰胺类抗生素的大量使用，
由甲氧西林耐药金葡菌（ MRSA）所引起的
感染逐渐流行，耐甲氧西林金黄色葡萄球
菌目前被认为是最顽固的耐药菌，它对几
乎所有的 β -内酰胺类抗生素包括第三代头
孢菌素具有耐药性；对大部分四环类抗生
素和氨基糖苷类等其它抗生素也产生耐药
性。
二、糖肽类抗生素的临床应用
? 至 1982年，有报道称在美国大医院中，
MRSA引起的感染已由原来的 2%上升到 20%。
国内的研究表明,1998～ 2000年耐甲氧西
林金葡菌和敏感金葡菌的比例高达 30%以上。
二、糖肽类抗生素的临床应用
? 在这种情况下，万古霉素愈来愈引起人们
的重视，是目前临床上用于治疗由 MRSA引
起的严重感染疾病的首选药物，并被国际
抗生素专家誉为, 人类对付顽固性耐药菌
株的最后一道防线, 和, 王牌抗生素, 。
二、糖肽类抗生素的临床应用
? 万古霉素（结构如图所示，国内生产的为 N-去甲
基万古霉素）是一个极为重要的糖肽类抗生素，
其抗菌谱很窄，基本上局限于很小一部分的革兰
氏阳性菌和一些螺旋体。在万古霉素发现的前 20
年，并未引起人们的重视，因为当时新出现的 ?－
内酰胺类抗生素基本上能够控制临床出现的各种
感染。
二、糖肽类抗生素的临床应用
? 随着近年来多重耐药肠球菌如粪肠球菌的出现，
恢复了人们对万古霉素的强烈兴趣，一度被打入
冷宫的万古霉素重见天日，并愈发体现了它的作
用。
? 万古霉素是一个非常有价值的抗生素。不过在临
床上通常被用作经 ?－内酰胺类抗生素或其它抗菌
药物治疗失败后才使用的最后手段，故也常被认
为是抗菌药物的 最后一道防线 。
第二节 糖肽类抗生素的作用机制
糖肽类抗生素的作用机制
? 糖肽类抗生素的抗菌作用虽与 ?－内酰胺类抗生素
的相同，都是通过干扰细菌细胞壁肽聚糖的铰链，
从而使细菌细胞发生溶解。
? 革兰阳性菌的细胞壁是由一厚厚的肽聚糖层构成，
其位于细胞质膜（内膜的外侧）；而革兰阴性菌
在一薄薄的肽聚糖层外面还有一完整的细胞外膜，
其阻止万古霉素和替考拉宁等糖肽类抗生素渗透
到肽聚糖。
? 因此，这类抗生素仅对革兰氏阳性菌有效。
革兰阴性菌和革兰阳性菌的细胞表面结构
肽聚糖的生物合成过程
万古霉素的作用机制
? 就细胞水平 而言万古霉素通过干扰细菌细胞壁的
合成最终使细菌细胞发生溶解。
? 从分子水平上 讲，万古霉素抑制细胞壁合成第二
阶段 (类脂结合 )中一个关键的转化反应，即具有
刚性交叉连接的 7肽骨架识别未交叉连接肽聚糖链
中 N-酰基－ D-Ala4-D-Ala5中末端 D,D-二肽,并在
脂 II分子中通过五个氢键形成具有高度亲和力的
复合物，这些氢键从糖肽类抗生素分子的下表面
与肽聚糖末端的酰胺基和羧基结合，如图所示。
万古霉素的作用机制
? 同时，研究发现有两种作用机制加强万古霉素中
肽骨架与细菌细胞壁合成过程中的 D-Ala-D-Ala的
结合作用。
? （ 1） 两个万古霉素分子间糖苷结构通过氢键的作
用形成二聚体，万古霉素以这种聚合体形式存在
增强了结构的稳定性,同时锁定了万古霉素中与
D-Ala-D-Ala结合域（ binding pocket）呈正确
的构象（图） ；
? （ 2） 万古霉素结构中的亲脂部分使得抗生素位于
细菌的表面上从而接近细胞壁合成前体 。
万古霉素与 N-Acyl-D-Ala-D-Ala
生交互作用时的氢键
万古霉素在细胞壁上作用位点及细胞壁中间体发生交
互作用时的氢键
万古霉素与 N2,6－二（酰基）－ L－ Lys-L-Ala-D-Ala
结合的分子结构实体模型
化合物 MIC（ μg/ml ）
敏感菌 耐药菌
万古霉素 1 2048
氯二苯基万古霉素 0.03 16
结构破坏的万古霉素 无活性 无活性
结构破坏的氯二苯基万古霉素 10 40
糖肽类抗生素的二种作用机制模式
直接抑制转葡基酶 —— 第二种作用机制
? Kahne等在研究万古霉素类的作用机制时，首先
将破坏万古霉素结构类似物分子中的肽结合袋被
（即去除甙元分子中的 N-甲基亮氨酸部分，其既
能通过氢键与 D-Ala-D-Ala结合，也能通过静电与
之接触），让其不能与 N-乙酰 D-Ala-D-Ala结合，
然后测定这种化合物对敏感菌和万古霉素耐药菌
的抗菌活性。结果发现，结构破坏的氯二苯基万
古霉素正如预期的那样，对敏感菌的活性大幅下
降（下降 330多倍），但对耐药菌的抗菌活性几
乎没有影响,
第三节
细菌对糖肽类抗生素产生耐药性的作用机制
一、万古霉素耐药肠球菌
和金黄色葡萄球菌的发展
? 随着上世纪 80年代细菌耐药性的传播和扩散，特别
是甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌的爆发，万古霉素
被广泛使用，成为拯救革兰氏阳性细菌感染危重病
人的救命药物。
? 但是，随着万古霉素的广泛使用，已经出现了万古
霉素耐药的革兰氏阳性细菌,特别是万古霉素耐药
肠球菌，以及万古霉素耐药的金黄色葡萄球菌，使
人类的生命健康又受到了严重的威胁。
（一）万古霉素耐药肠球菌
? VRE 的发展很快，有报道数据显示,1987在医院
临床分离株中为 0.4％，而到 1993年高达 16％；
? VRE能引起危及生命的感染，病死率高达 30%。其
之所以危险，是因为控制这种感染的措施容易失
败，且目前临床上尚无一种或几种抗生素联合使
用，使治疗有效的办法。
（一）万古霉素耐药肠球菌
? VRE逐渐增加的原因除了耐万古霉素的遗传
因子可以传播外；
? 另一个重要的因素是将糖肽类抗生素作为
动物生长促进剂用于食源性动物，提供 VRE
出现的选择压力。
特征 耐药表型
VanA VanB VanC VanD VanE*
遗传特征 获得性（ Tn1546） 获得性
（ Tn1547）
固有性（染色
体编码）
获得性 获得性
肽聚糖前体
末端
D-Ala-Lac D-Ala-Lac D-Ala-Ser D-Ala-Ser D-Ala-Ser
最低抑菌浓
度
（ μg/mL）
万古霉素
替考拉宁
64～ >100
16～ 512
4～ >100
0.5～ >32
2～ 32
0.5～ 1
16～ 64
2～ 4
16
0.5
连接基因 vanA vanB vanC-1和 vanC-
2/vanC-3
vanD vanE
含有这些
基因的菌株
屎肠球菌、粪肠球菌、耐久
肠球菌、蒙氏肠球菌、
鸟肠球菌、醇鸡肠球菌、
铅黄肠球菌、
Bacissuls cirulans、
解没子酸链球菌、棒杆
菌、隐秘杆菌、乳球菌、
纤微单胞菌
屎肠球菌、粪
肠球菌、
牛链球菌、
解没子酸
链球菌
醇鸡肠球菌、
铅黄肠球菌
/黄色肠球
菌
屎肠球菌 粪肠球菌
从实验室转移
获得万古
霉素耐药
的菌株
血链球菌、酿脓链球菌、李
斯特菌和金黄色葡萄球
菌
屎肠球菌、粪
肠球菌、
包括氨苄
西林耐药
的转移
（二）万古霉素耐药金黄色葡萄球菌
? 为了解决金黄色葡萄球菌的耐药性问题，
1959年半合成的青霉素类抗生素甲氧西林
和苯唑西林投入临床使用；
? 然而，仅两年之后的 1961年于英国首次发
现了耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌
（ methicillin resistant
Staphylococcus aureus,MRSA）；
? 此后,MRSA遍及世界。
（二）万古霉素耐药金黄色葡萄球菌
? MRSA和 MRCNS(甲氧西林耐药凝固酶阴性菌 )
感染的治疗主要局限在万古霉素上，尤其
是对 MRSA多重耐药株，万古霉素是有效治
疗的唯一选择；
? 最近，国外已有万古霉素耐药金黄色葡萄
球菌的报道，但国内尚未有类似的发现。
（二）万古霉素耐药金黄色葡萄球菌
? 值得注意的是：国外关于万古霉素对金黄
色葡萄球菌最低抑菌浓度增高的报道，即
出现万古霉素中等耐药金黄色葡萄球菌
（ vancomycin-intermidiate S.aureus，
VISA），因此，由多重耐药的 MRSA变迁
为 VISA，而引起的感染就会导致任何治疗
无效；
? 现已证明,VISA均来自于 MRSA。万古霉
素耐药金黄色葡萄球菌的出现仅是时间问
题，这可从图中万古霉素对 MRSA的抑菌
圈变化可以清楚地看到。
1994年万古霉素对 MRSA的抑菌圈直径的分布
1997年万古霉素对 MRSA的抑菌圈直径的分布
2000年万古霉素对 MRSA的抑菌圈直径的分布
二、细菌对糖肽类抗生素产生
耐药性的作用机制
? 细菌对万古霉素产生耐药性的机制是由于
耐药菌能够产生一种分子结构不同于敏感
菌的肽聚糖前体末端二肽,D-丙氨酰 -D-乳
酸,D-丙氨酰 -D-丝氨酸，或 D-丙氨酸,使
万古霉素分子不能与之结合，而细菌能够
照样合成其细胞壁，如图所示为 D-丙氨酰 -
D-乳酸与万古霉素之间的氢键结合。
与敏感菌中的 D-Ala-D-Ala结合 与耐药菌中的 D-Ala-D-Lac结合
A：对糖肽类抗生素产生耐药性的肠球菌的肽聚糖前体的 C-末端掺入有 D-２－羟基丁酸和 D-乳酸；
B：掺入 D-２－氨基丁酸的改变的合成途径；
C：对糖肽类抗生素敏感的肠球菌的 UDP-胞壁五肽的合成途径；末端为 D-ala-Dala；
,取代基
肽聚糖末端 D-丙氨酰 -D-乳酸的合成与万古霉素的作用
二、细菌对糖肽类抗生素产生
耐药性的作用机制
? 对细菌产生万古霉素耐药性的更为精细的
作用机制的研究发现,vanA基因存在于被称
为转座子或跳跃基因的 Tn1546中；
? 这一转座子含有 9个基因：其中二个编码与
转座能力有关的功能；另外 7个通常被称为
万古霉素耐药基因的, vanA基因簇。
二、细菌对糖肽类抗生素产生
耐药性的作用机制
? 由 vanA基因编码的蛋白包括 VanS和 VanR，这两种
蛋白负责耐药性的诱导作用。其中 VanS似乎是一种
探头（ sensor），以探测环境中是否存在有万古霉素，
或更像是万古霉素对细胞壁合成的早期影响；
? 当 VanS探测到环境中有万古霉素后就将信号传递给
VanR,VanR是一种响应调节物（ response
regulator），这种调节物最终导致活化或启动其它
有关耐药性的蛋白的合成，如 VanH,VanA,VanX
等。
二、细菌对糖肽类抗生素产生
耐药性的作用机制
? 当环境中存在有万古霉素或肽古霉素时,VanS上
的组氨酸残基间接地产生自身磷酸化作用，然后
该磷酸化残基被转移到响应调节物 VanR的门冬氨
酸的残基上；
? 最后，磷酸化的 VanR作用于启动子（ Pro），启动
van基因簇的转录和对糖肽类抗生素产生耐药性的
表达（如图所示）。
VanS和 VanR的调节机制
细菌对万古霉素产生耐药性的作用机制
推测的 VRSA的形成机制
第四节
具有抗耐药菌作用的新的糖肽类抗生素
一,达托霉素
———— 化学结构
? 达托霉素由 13个氨基酸组成，其中十个氨基酸组成一个氨
基酸环，另有 3个氨基酸排列成线状，这三个氨基酸末端
的 L－色氨酸接着一个十碳癸酸。
一,达托霉素
———— 作用机制
? 达托霉素的抗菌机制与糖肽类抗生素的作用机制不同,
? 它可扰乱细胞膜对氨基酸的转运，从而阻碍细菌细胞壁肽
聚糖的磷壁 (酸 ) 脂质（ LTA）的生物合成，改变细胞质膜
的性质；
? 另外，它还能通过破坏细菌的细胞膜，使其内容物外泄而
达到杀灭细菌的目的；
? 也有报道是其与细胞膜的结合，导致膜电位的降低，从而
破坏胞内 RNA和 DNA的合成，最终抑制细菌生长。
? 该抗生素的抗菌活性为浓度依赖性的，并受到 pH和离子化
钙浓度的影响。
一,达托霉素
———— 抗菌活性
? 达托霉素具有在体外抗绝大多数的临床革
兰阳性菌的作用；
? 主要用于耐药菌，如耐万古霉素肠球菌
（ VRE），耐甲氧西林金葡菌（ MRSA），糖
肽类中等敏感的金葡菌（ GISA），凝固酶
阴性葡萄球菌（ CNS）和耐青霉素肺炎链球
菌（ PRSP）的感染，对于这些耐药菌可选
择的抗生素很少；
一,达托霉素
———— 抗菌活性
? 达托霉素的抑菌活性如下：对 MRSA
（ MIC50=0.25～ 2μg/ml），青霉素耐药肺
炎链球菌（ MIC50＝ 0.03～ 1μg/ml）具有极
好的活性；
? 对甲氧西林敏感和耐药金葡菌的 MIC/MBC为
0.5/0.5μg/ml，对万古霉素中度敏感金葡
菌的 MIC/MBC为 2.0/4.0μg/ml。
一,达托霉素
———— 后效应（ PAE）
? 达托霉素可产生 PAE，在低于 MIC 浓度下,可表现出抗
微生物的效应；
? 用活细胞计数法，在暴露于 15 mg/L的达托霉素 12 h 后,
4种金葡菌和 2 种肠球菌所产生的 PAEs 分别为 2,4～ 5,
3h 和 3,5～ 3,9 h；
? 荧光法测得的金葡菌和肠球菌的 PAE 为 6,3～ 6,7h；
? 对肺炎球菌的 PAEs持续 1.0～ 2.5h，平均 1.7h；
? 在亚 MIC（ 0.4个 MIC）浓度下，对金葡菌和肺炎球菌的
PAEs时间持续分别从 3.0 到 >12.0 h,以及 1.9 到
>12.0 h；
? PAE的大小与体内达托霉素结合蛋白的量有很大的关系
二、雷莫拉宁
—— 化学结构
? 新型糖肽类抗生素：由十七个氨基
酸残基首尾相连组成缩肽骨架，在
此骨架上结合二个Ｄ -甘露糖以及
不同的酰氨基侧链，不同组分侧链
不同。
二、雷莫拉宁
—— 化学结构
H
HH
O
O
O
O
O
O
O
O
O
N
N
O
C l N
O
O
N
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
N
N
N
N
N
O
O O
N
N
NN
N
NN
N
NO N
N
N
二、雷莫拉宁
—— 作用机制
特异地抑制细胞壁上肽聚糖的生物合成,研究表明
这种抑制方式与万古霉素及替考拉宁的作用方式
不同；
? 抑菌作用发生在转肽反应之前,是一种膜上反应的
抑制物,抑制 UDP-N-乙酰 -D-葡萄糖胺的掺入作用 ；
? 万古霉素及替考拉宁的抑制作用主要发生在肽聚
糖的延伸和交联水平上，即作用于肽聚糖生物合
成的后期。
二、雷莫拉宁
—— 适应症
? 由 VRE引起的血液感染 ;
? 革兰氏阳性梭状芽胞杆菌引起的痢疾 ;
? 对糖肽类抗生素敏感性下降的金黄色葡萄
球菌 (Glycopeptide-intermediate
SA,GISA)及凝固酶阴性葡萄球菌
(Glycopeptide-intermediate Coagulase-
negative Staphylococci,GICNS)等耐药菌
引起的感染。
二、雷莫拉宁
—— 抗菌活性
体外试验发现,雷莫拉宁对一些具有耐药性的病原菌
有显著的抑菌效果 ;如对甲氧西林耐药株或是敏感株,
以及表皮葡萄球菌，溶血葡萄球菌等 MIC90值均小于
0.5 ug/ ml；
? 雷莫拉宁具有良好的抗菌活性,其最小抑菌浓度显著
低于甲氧西林、万古霉素和替考拉宁；
? 大部分病原菌 (革兰氏阳性 ) 对雷莫拉宁敏感性均高于
万古霉素和替考拉宁，如对 PRSP和 PISP的抑菌活性
是万古霉素的 2倍，是青霉素的 4-64倍；
? 未发现雷莫拉宁与其它抗生素的交叉耐药性。
三、半合成糖肽类抗生素
三、半合成糖肽类抗生素
三、半合成糖肽类抗生素
—— 1、对糖肽类抗生素中的结合域进行改造
? 万古霉素等糖肽类结构中肽骨架上存在五个能与
D-Ala-D-Ala结合的位点；
? 研究者曾试图通过将七肽结构缩短、加长、将 1,
3位上的氨基酸进行替换等方法改变肽骨架结构，
从而产生带有能与 D-Ala-D-Ala以及 D-Ala-D-Lac
(Ser)有效结合的肽骨架的新化合物；
? 不幸的是，所有这些试验的结果表明通过改变后
所得到的化合物的生物活性降低；
? 然而通过将 3位上的天冬氨酸用疏水氨基酸替代结
果增强了万古霉素和 D-Ala-D-Lac的结合，这一结
果表明通过对糖肽类抗生素中七肽结构进行改造
从而产生新化合物的可能性是存在的。
三、半合成糖肽类抗生素
—— 2、改造和增加功能团
? 万古霉素分子通过形成二聚体能够增强与
细菌中靶点的结合力,
? 万古霉素肽骨架的 6位上添加一个氨基糖、
2位芳香族氨基酸支链上的处于间位上的氯
都能增加万古霉素二聚体的形成；
? 另外，对肽骨架的末端进行改造也是一种
有效的方法；
? 将羧基进行氨基化也能增加化合物的活性。
三、半合成糖肽类抗生素
—— 3、改变糖肽类抗生素结构中的糖
? 虽然糖肽类抗生素中的糖基位置远离万古霉素与其作用靶
点的结合域，但是糖基对糖肽类抗生素的生物活性有很重
要的影响；
? 实验表明，万古霉素和替考拉宁无糖基糖苷的生物活性明
显降低；
? 天然糖肽类化合物 chloroeremomycin与万古霉素相比活性
增加，其肽骨架的 6位上添加了 4-epi-vancosamine；
? 另外，将万古霉素中的 vancosamine用疏水结构取代也能
使活性明显增加，这一变化有点模仿替考拉宁衍生物结构
中的亲脂侧链，同时还发现取代结构用烷基化结构比酰基
化结构更为有效地增加万古霉素活性。
Oritavancin (LY333328)
? 由 Eli Lily公司合成，现在由 InterMune公
司进行开发；
? Oritavancin是不同于万古霉素的另一个天
然的糖肽类抗生素（ chloroeremomycin）
的 N-氯二苯基衍生物，其抗 VRE的活性比母
体高 80～ 1000倍，两次 III期临床研究表明
该抗生素安全有效。
Dalbavancin（ BI 397）
? 是天然糖肽类化合物 A40296的衍生物。
Dalbavancin是万古霉素族的新一代抗生素，能够
用于治疗 MRSA 和 MRSE (methicillin-
resistant Staphylococcus epidermidis)所引
起的严重感染；
? 体外实验表明 dalbavancin作用为杀菌而不是抑
菌；
? 该药已经进行治疗皮肤和软组织感染的两个 III期
临床和治疗血管感染的 II期临床研究。
Telavancin（ TD 6424）
? Theravance公司研究开发。为万古霉素半
合成产品，在万古霉素糖胺上连接疏水性
侧链（ decylaminoethyl）和在骨架上连接
磷酸氨基（ phosphonomethyl）。 III期临
床研究表明该抗生素对医院内获得性肺炎
的治疗安全有效。
细菌名称 耐药
性
MIC90（ μg/L ）
万古霉素 氯古霉
素
Telavanci
n
替考拉宁 道古霉素
金黄色葡萄球菌 MSSA
MRSA
VISA
GRSA
１～２
１～４
8
?128
1
１～２
１～ 8
0.5
0.5
0.5～ 1
2
2
1～４
2～ 8
0.06～
0.125
0.06～ 0.25
2
表葡萄球菌 MSSE
MRSE
１～２
2～４
2
1
0.5
1
4～ 8
8～ 16
0.25
0.25
肺炎球菌 PenS
PenR
0.5
0.25*～ 0.5
0.008
?0.002*
0.016 0.06～
0.125
0.03*
0.03～ 0.06
0.03
肠球菌 VanS
VanA
VanB
1
?128～ 256
128
１～４
0.125
0.5
4～ 8
0.5～ 0.3
?32～ 128
2
0.12
?128
1
三种新糖肽类抗生素与万古霉素和替考拉宁体
外抗革兰阳性菌活性的比较
三种新糖肽类抗生素与万古霉素和替考拉宁
体内药代动力学和药效学的比较
参数 糖肽类抗生素和剂量
万古霉素
（ 15mg/kg）
氯古霉素
（ 3mg/kg）
Telavacin
（ 7.5mg/kg）
替考拉宁
（ 6mg/kg）
道古霉素
（ 15mg/kg）
Cmax（ mg/L） ２０～５０ 31 89 43 312
Vd（ L/kg） 0.3 0.1 0.9～ 1.6 0.11
蛋白结合（ %） 10～ 55 90 90～ 93 90 98
最后半衰期（ h） 4～ 8 360 7 83～ 168 149
AUC（ mg.h/L） 260 152 600 550 27103
基于（ free AUC）
/MIC的 PD
breakpoint
2
（每天２次每
次
15mg/kg
）
0.1（ 3mg/kg）
0.3
（ 10mg/kg）
0.5 0.4（ 6mg/kg）
0.8（
12mg/kg
）
4
基于（ free Cmax）
/MIC的 PD
breakpoint
0.3
（ 3mg/kg） 1
（ 10mg/kg）
1 0.6
四、万古霉素耐药基因产物抑制剂的研究
? 通过对 VRE临床表型 VanA和 VanB耐药分子机
制的研究，人们利用一些合理的模型进行
理性化设计，以期获得能够逆转这些耐药
表型的新颖药物 ;
? 其中一种方法就是寻找与耐药有关的 5种蛋
白 VanS,VanR,VanH,VanA和 VanX的抑制
剂。
1,VanS/VanR抑制剂
? VanS/VanR作为万古霉素抗性菌株的双组分
调节系统（ two-component regulatory
systems,TCS），现已成为人们筛选抗
MRSA和 VREF药物新的作用靶点。
VanS/VanR抑制剂
N
H
N
H
O H
C l
C H 3
C l
O
C N
R 1
O H
R 1
C l
C l
O
N
H
O H O
C l
C l
R 2
化合物 1-4 化合物 5-8
R1=1-4 分别为 3,5-I2 3,5-Cl2 5-CF3 3-OH
R1=5-8 分别为 3,5-Cl2 3,5-I2 3,5-(CF3)2 3-
OH
化合物 9-10
R2=9-10 分别为 4-Cl;3-CF3 和 4-t-Bu
2,D-丙氨酸 -D-乳酸连接酶（ VanA）抑制剂
? 研究发现所有的 D-Ala-D-X 连接酶都具有
一个, ATP柄 (grasp)”,它们有一个共同的
过渡中间体 D-Ala1-P。
? 推测 VanA的反应机理是：酶先与 D-Ala1结
合，随后是在 ATP的作用下自我磷酸化，然
后受到亲核氨基供体的攻击，形成四面中
间体，最后释出 Pi。
2,D-丙氨酸 -D-乳酸连接酶（ VanA）抑制剂
? 根据所研究 VanA的这些结构特点，为设计
合成有效的亚磷酸盐抑制剂奠定基础。
3,VanX 抑制剂
? VanX是依赖金属 Zn的 D-丙氨酸 -D-丙氨酸二
肽（ D-Ala-D-Ala）酶,是万古霉素高水平
耐药性所必须的 ;
? 该酶能对带有庞大 C-端氨基酸的二肽进行
加工,与活性中心 Zn相连的氨基酸是 His-
116,Asp-123和 His-184,以及 H2O;
3,VanX 抑制剂
? 推测该酶的作用机理是：由 Glu-181激活的底物在
活性位点开口处将水分子取代，底物再攻击 Zn极
碳基，产生由 Zn,Arg-71形成的稳定的四面
体,Glu-181提供一个质子到丙氨酸的氨基端，与
Tyr-109形成一个氢键，从而引发碳键的断裂 ;
? VanX对氨基端是 D-丙氨酸和 D-丝氨酸，羧基端是
D-Ala,D-Gly,D-Phe,D-Ser,D-Val和 D-Asp的
起作用。
3,VanX 抑制剂
? 人工设计合成的 D-Ala-D-Ala亚磷酸盐类似物,D-3-(氨乙
基 )磷酸基 -D-2-甲基丙酸，被用于 VanX的抑制试验 ;
? 发现它是一种依赖于时间的抑制剂，它与 VanX的结合速度
比较慢，但是，当它们形成复合物以后，又非常缓慢的释
放各成分 ;
? 磷酸盐二肽类似物对 VanX是比较弱的竞争性抑制剂
3,VanX 抑制剂
? 设计和人工合成的二肽类似物 D-丙氨酸 D-
甘氨酸 (SΦp -CHF2)-OH(7)作为可能的抑制
剂 ;
? 对此化合物,VanX所介导的肽链切割结果
产生 2-p-二氟甲硫基甘氨酸，同时它分解
为氨、乙醛酸和一种具高活性的 4-硫代醌
甲基氟，它能与 VanX的亲核位点共价结合，
导致不可逆的抑制。
3,VanX 抑制剂
? 由于 VanX的活性位点的狭小，并且是一个
凹槽状结构，且活性位点是一个亲核体，
这为我们设计合成分子量小的抑制剂提出
挑战，同时又为我们提供了研究方向。
4,VanYD抑制剂
? vanYD基因含有青霉素结合蛋白（ PBP）识别标志，
编码一个对青霉素敏感的 DD-羧肽酶 ;
? 该酶的活性状态位于细胞膜，无论是在细胞膜制
备物中还是在细胞中它都被低浓度的苯基青霉素
所抑制，这表明其活性位点位于细胞膜的外表面 ;
? 并且，万古霉素和苯基青霉素具有协同作用，当
两者在很低剂量同时存在时，可以完全抑制屎肠
球菌 BM4339的生长。
谢谢
