不可逆的競(jìng)爭(zhēng)性β-內(nèi)酰胺酶抑制劑系指抑制劑和β-內(nèi)酰胺酶發(fā)生不可逆的反應(yīng)后使酶失活。抑制劑在作用于酶的過(guò)程中本身遭到破壞,因此此類(lèi)酶抑制劑被稱(chēng)為“自殺性酶抑制劑(Sucide Inhibitor)”。競(jìng)爭(zhēng)性β-內(nèi)酰胺酶抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的催化部位,而通過(guò)與酶的某些點(diǎn)結(jié)合,使酶失去功能。β-內(nèi)酰胺酶抑制劑于1969年開(kāi)始研制。通過(guò)微生物篩選和酶抑制劑的結(jié)構(gòu)改造,現(xiàn)已獲得多種β-內(nèi)酰胺酶抑制劑,目前已用于臨床的有克拉維酸(Clavulanic acid)、舒巴坦(Sulbactam)和地唑巴坦(Tazobactam)3種。
克拉維酸是從鏈霉菌(Streptomyces clavuligerus ATCC27064)的培養(yǎng)液中分離得到,并于1977年完成了全合成。克拉維酸為廣譜酶抑制劑,不但能抑制Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型β-內(nèi)酰胺酶,保護(hù)抗生素,而且能作用于細(xì)菌細(xì)胞膜上的特定部位,與低濃度的抗生素共同影響細(xì)菌生長(zhǎng)。舒巴坦為半合成β-內(nèi)酰胺酶抑制劑。對(duì)金黃色葡萄球菌和多數(shù)G-桿菌產(chǎn)的β-內(nèi)酰胺酶有較強(qiáng)的不可逆的抑制作用。濃度在2ug/ml時(shí)對(duì)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型β-內(nèi)酰胺酶有較強(qiáng)抑制作用。其抑酶譜比克拉維酸廣。80年代日本大鵬公司合成了他唑巴坦。它是在舒巴坦的結(jié)構(gòu)上引進(jìn)了一個(gè)三氮唑環(huán)而得。對(duì)Tem-1、Tem-2、OXA-2、OXA-3有強(qiáng)大的抑制作用,對(duì)ESBLs作用很強(qiáng)。它與舒巴坦和克拉維酸一樣,均為不可逆性β-內(nèi)酰胺酶抑制劑。三者的抑酶作用見(jiàn)表1。
表1 克拉維酸、舒巴坦和他唑巴坦抑酶作用的比較
β-內(nèi)酰胺酶 | 細(xì)菌 | IC50 | 克拉維酸 | 舒巴坦 | 他唑巴坦 |
染色體Ⅰ型酶 | 陰溝腸桿菌 | >50 | 5.0 | 0.093 | |
染色體Ⅰ型酶 | 大腸桿菌 | >50 | 7.6 | 2.9 | |
染色體Ⅰ型酶 | 銅綠假單胞菌 | >50 | 2.9 | 0.97 | |
染色體Ⅰ型酶 | 脆弱擬桿菌 | 0.006 | 0.04 | 0.03 | |
質(zhì)粒酶TEM-1 | 大腸桿菌 | 0.055 | 1.7 | 0.028 | |
質(zhì)粒酶SHV-1 | 大腸桿菌 | 0.035 | 13.0 | 0.14 | Ⅳ類(lèi) |
染色體酶 | 肺炎克雷白菌 | 0.011 | 3.8 | 0.047 | Ⅳ類(lèi) |
染色體酶 | 產(chǎn)酸克雷白菌 | 0.047 | 4.5 | 0.038 | Ⅳ類(lèi) |
染色體酶 | 金葡球菌 | 0.063 | 1.4 | 0.27 |
(注:IC50值系抑制50%β-內(nèi)酰胺酶所需抑制劑濃度)
從表中可看出,他唑巴坦的抑酶作用比克拉維酸、舒巴坦強(qiáng)。
另外,他唑巴坦和舒巴坦的抑酶譜比克拉維酸廣;對(duì)酶的作用強(qiáng)度依次為他唑巴坦>舒巴坦>克拉維酸。他唑巴坦的抑酶強(qiáng)度、抑酶譜、對(duì)酶的穩(wěn)定性都強(qiáng)于克拉維酸和舒巴坦,誘導(dǎo)細(xì)菌產(chǎn)生酶的作用明顯低于克拉維酸、舒巴坦,他唑巴坦是目前最好的β-內(nèi)酰胺酶抑制劑,克拉維酸易誘導(dǎo)細(xì)菌產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺酶;舒巴坦誘導(dǎo)產(chǎn)酶作用較?。凰虬吞垢?。見(jiàn)表2。
表2 三種酶抑制劑的比較
誘導(dǎo)酶 | 抑酶譜 | 抑酶強(qiáng)度 | 穩(wěn)定性 | 產(chǎn)生作用 |
他唑巴坦 | +++ | ++++ | ++++ | + |
克拉維酸 | ++ | +++ | ++ | ++++ |
舒巴坦 | +++ | ++ | +++ | ++ |
(注:高++++較高+++中等++低+)