Poza zbliżoną budową antybiotyki te charakteryzują się niską toksycznością oraz identycznym mechanizmem działania, różnice pojawiają się w zakresie działania przeciwbakteryjnego oraz dostępności biologicznej i właściwościach farmakokinetycznych.
Dokładny mechanizm działania można przedstawić w 3 etapach:
1. przyłączenie antybiotyku do swoistego białka wiążącego penicylinę (PBP)
2. zablokowanie enzymu niezbędnego dobudowy ściany bakteryjnej (transpeptydazy) i zahamowanie biosyntezy peptydoglikany
3. aktywacja enzymów autolitycznych i niszczenie bakterii
Dobudowując do pierścienia P- lala arowego iiuie układy otrzymuje się dwu pierścieniowe struktury występujące zarówno w naturalnych jak i syntetycznych antybiotykach tej gnipy np
1. PEN AM Y , w których pierścień P-laktanowy połączony z 5-członowym układem tiazolidyny. Występuję w penicylinach naturalnych i syntetycznych. Syntetycznie otrzymywane są też penamy różniące się obecnością wiązania podwójnego.
2. KARBAPENAMY - siarka w układzie penami została zastąpiona grupą metylenową. Karbopenamy zawierają dodatkowo wiązanie podwójne. Układy takie występują zarówno w antybiotykach naturalnych np. tienamycyna jak i syntetycznych np. imipenam.
3. OKSAPENAMY (KLAWANY) - Siarka w układzie tiosolidyny została zamieniona na tlen co pozwoliło stworzyć układ oksazolidyny
4. CEFEM Y, w których pierścień P-laktanowy połączony jest z 6-członowym układem dihydro -1,3 = tiazydy -układ taki występuje w cefalosporynach naturalnych i półsyntetycznych
5. OKSACEFENY, w których pierścień p-laktanowy połączony jest z układem 1.3 - oksazyny
Budowa bakterii Gram + i Gram -Gram - Gram +
błona zewnętrzna mureiua
błona komórkowa wnętrze komórki
Mechanizm działania antybiotyków P-laktanowych różni się w zależności od rodzaju bakteri Bakterie GRAM + i GRAM - różnią się między sobą niektórymi cechami morfologicznymi i biochemicznymi błon komórkowych. Są turni usieciowane łańcuchy peptydo - glikonowe mureiny oraz białka wiążące PBP. Cytoplazma komórek bakterii jest otoczona błonącytoplazmatyczną zbudowaną z białek i fosfolipidów. Na zewnątrz tej błony znajduje się białko wiążące penicyliny PBP, mogą wiązać iiuie antybiotyki.
W błonie bakterii Gram - znajduje się około 2 tys. cząsteczek PBP a w błonie bakteri Gram * 10-20tys. Białka PBP należą do 7 różnych typów. Są one miejscem docelowym działania antybiotyków. Osiągnięcie tego celu zależy od powinowactwa P-laktanów do białek PBP oraz do ich zdolności penetracji przez warstwy śluzu i mureiny u bakteri G+, a u bakteri G- od zdolności penetracji otoczki błony zewnętrznej, warstwy mureinowej i przestrzeni periiplazmatycznej.
Kolejnym elementem morfologicznej budowy ściany komórkowej bakterii jest mureina - składajaca się z łańcuchów peptydoglikanowych połączonych wiązaniami poprzecznymi.
Mureina występuje zarówno w osłonach bakteri G+ jak i G-. które różiuą się grubością tej warstwy. Jej grubość uzależniona jest od grubości, ilości dhigości łańcuchów peptydoglikonowych
Łańcuchy ułożone są warstwowo i w bakteriach G+ grubość warstwy wynosi od 10 do 25mm i stanowi od 50 do 90% ściany komórkowej, natomiast u bakterii G- wynosi 2mm i stanowi 10-20%ściany komórkowej oznacza to że osłonę zewn. Bakterii G+ stanowi wielowarstwowa od 50 -100 warstw siatka mureinowa pokryta kwasami teichowymi. Są to polimery aminowe powstałe w wyniku estrowych połączeń glicerolu poprzez mostki fosfodiestrowe.
U bakteri G+ transport piaktanów odbywa się na zasadzie dyfuzji a ograniczyć ją może elektroujemna warstwa śluzu która jest najbardziej zewnętrznym czynnikiem osłaniającym bakterie G+.
W bakteriach G- nad warstwą mureinową znajduje się przestrzeń perii plazmatycznej której nie ma u bakterii G+. przestrzeń ta uczesmiczy w pobieraniu różnych składników z przestrzeni poza komórkowej oraz w