核心抗菌结构
6-氨基青霉烷酸（6-APA）
$结构式：$
• tikz文档：
\usepackage{chemfig}
\begin{document}
\chemfig{[:-90]HN(-[::-45](-[::-45]R)=[::+45]O)>[::+45]*4(-(=O)-N*5(-(<:(=[::-60]O) -[::+60]OH)-(<[::+0])(<:[::-108])-S>)--)}
\end{document}工业生产用菌株
自然界的[[产黄青霉菌（Penicillium chrysogenum）]]产生青霉素很少，需要耗费大量人力物力进行筛选，再借助紫外线照射、化学诱变等手段进行基因优化，如此一轮轮定向育种后可培育出工业用菌株。
工业用菌株的缺陷
不太稳定，容易退化。需要超低温、冻干保存让其强制休眠才能保持基因稳定。
母种库保存条件：
• 196℃液氮
• -80℃的超低温冰箱
• -20℃冷冻+冻干
天然青霉素
在发酵罐中加入特定的化合物作为侧链前体，诱导青霉菌将该化合物作为侧链，生产出定制化的青霉素。
| 侧链前体 | 产物 | 特点 | | ------------------------ | ---------------------- | --------- | | 苯乙酸（phenylacetic acid） | [[青霉素G（Penicillin G，苄青霉素，盘尼西林）]] | 抗菌活性强大 | | 苯氧乙酸（phenoxyacetic acid） | [[青霉素V（Penicillin V，苯氧甲基青霉素）]] | 耐胃酸，可口服吸收 | 得到的其他青霉素，要么抗菌活性差，要么不安全，无法引用于临床。
半合成青霉素
进一步：比彻姆研究实验室从[[薰衣草链霉菌（Streptomyces lavendulae）]]提取到一种青霉素脱酰酶，可以将[[青霉素V（Penicillin V，苯氧甲基青霉素）]]还原成6-APA母核。这种让青霉菌先生产，人类后期拿来改造的青霉素，就是半合成青霉素。
| 核心功能 / 特性 | 代表药物 | 核心特性 | 交叉归属 | 关键差异 | | ---------- | ---------------------------------------------------- | -------------------------------------- | --------------------------------- | ------------------------------------------------------------ | | 口服耐酸青霉素类 | [[青霉素V（Penicillin V，苯氧甲基青霉素）]]、[[阿莫西林（Amoxicillin）]] | 耐胃酸可口服，抗菌谱较基础 | [[阿莫西林（Amoxicillin）]]同时属于广谱青霉素 | 仅强调 “口服便捷”，不要求广谱或抗[[0. 绿脓杆菌（Pseudomonas aeruginosa，铜绿假单胞菌）]] | | 耐酸耐酶青霉素 | [[甲氧西林（Methicillin）]]、[[苯唑西林（Oxacillin）]]、[[氯唑西林（Cloxacillin）]] | 耐胃酸可口服，耐 [[0. β-内酰胺酶（β-lactamase）]] | - | 核心针对耐药[[金黄色葡萄球菌（Staphyloccus aureus）]]，抗菌谱较窄 | | 广谱青霉素 | [[氨苄西林（Ampicillin）]]、[[阿莫西林（Amoxicillin）]] | 覆盖[[革兰氏阳性菌（G+菌）]]、[[革兰氏阴性菌（G-菌）]]，抗菌谱广 | [[阿莫西林（Amoxicillin）]]同时属于口服耐酸青霉素类 | 对[[0. 绿脓杆菌（Pseudomonas aeruginosa，铜绿假单胞菌）]]无效 | | 抗铜绿假单胞菌青霉素 | | | | 广谱，对[[0. 绿脓杆菌（Pseudomonas aeruginosa，铜绿假单胞菌）]]有活性 |
抗铜绿假单胞菌青霉素：
| 结构 / 细分 | 代表药物 | 关键差异 | | ------------- | ----------------------------------------------------------------- | --------------- | | 羧基青霉素类（羧苄西林类） | [[羧苄西林（Carbenicillin）]]、[[替卡西林（ticarcillin）]] | 侧链含羧基，抗菌活性较弱 | | 脲基青霉素类 | [[阿洛西林（azlocillin）]]、[[美洛西林（mezlocillin）]]、[[哌拉西林（piperacillin）]] | 侧链含脲基，抗菌活性优于羧基类 |
杀菌原理
• 旧认知：抑制[[0. 肽聚糖（peptidoglycan）]]的合成，使细菌缺少完整的细胞壁而死亡。
• 新认知：干扰细菌形成肽聚糖细胞壁：在正常情况下，肽聚糖水解酶是被一种叫做细胞膜磷壁酸（LTAs）的物质固定在细胞膜上的，由于细胞膜与细胞壁之间有一定的距离，所以肽聚糖水解酶与细胞壁相安无事。不过呢，膜磷壁酸的形成，受一个叫做TacL的酶控制。如果TacL没了，膜磷壁酸就不能形成，与此同时，另外一种叫做细胞壁磷壁酸（WTAs）的物质就大量合成了。而这个细胞壁磷壁酸也能固定肽聚糖水解酶，如此这般，肽聚糖水解酶就被固定到细胞壁上，开始对细胞壁上的肽聚糖进行降解。
细菌在缺乏细胞壁后，高渗透压导致水渗入细菌体内，细菌膨胀、裂解。
副作用
1%的人会过敏； 每5万名服用青霉素的人群中，会有一人死于过敏反应。
过敏原因：β-内酰胺环弱碱环境下容易水解开环，水解成青霉烯酸、青霉噻唑，变成过敏原。而人体血液是弱碱性的。
青霉素能对抗的细菌
[[革兰氏阳性菌（G+菌）]]：
• 白喉菌
• 肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae，肺炎菌）
• [[0. 链球菌属（Streptococcus）]]
• 炭疽菌
• ...
对[[革兰氏阴性菌（G-菌）]]基本无效。
分类
• [[0. 脲基青霉素类]]
• [[0. 羧苄西林类]]
• [[阿莫西林（Amoxicillin）]]