ไฮโดรไลซิสของวงแหวน β-lactam ในเพนิซิลลินทำให้มันไม่ทำงาน น่าเสียดาย เนื่องจากปฏิกิริยาสูงของวงแหวน β-lactam ยาเพนนิซิลลินสามารถทำปฏิกิริยากับน้ำภายใต้สภาวะที่เป็นกรด (ตามที่พบในกระเพาะอาหาร) เพื่อทำลายวงแหวน β-lactam ใน ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส
ทำไมเบต้าแลคตัมจึงเป็นสายพันธุ์
เนื่องจากความเครียดของวงแหวน β-lactams ถูกไฮโดรไลซ์ได้ง่ายกว่าเอไมด์เชิงเส้น หรือแลคตัมที่ใหญ่กว่า … เนื่องจากรูปเรขาคณิตของพันธะเสี้ยมถูกบังคับกับอะตอมไนโตรเจนโดยความเครียดของวงแหวน การสั่นพ้องของพันธะเอไมด์จะลดลง และคาร์บอนิลจะกลายเป็นเหมือนคีโตนมากขึ้น
แหวนเบต้าแลคตัมเสถียรหรือไม่
พบว่า เสถียรที่สุดที่ pH ประมาณ 5 ในสารละลายที่เป็นน้ำ (ที่อุณหภูมิ 35°C) [35] และมีความคงตัวมากกว่า β-lactams อื่นๆ ในสภาวะที่เป็นกลางหรือเป็นกรด ความเสถียรที่เพิ่มขึ้นอาจเนื่องมาจากความเครียดที่ลดลงบนวงแหวน β-lactam เนื่องจากไม่ได้ยึดติดกับวงแหวนรอง (รูปที่ 1B) [35]
แหวนเบตาแลกแทมในเพนนิซิลลินทำงานอย่างไร
ยาเพนนิซิลลินและยาปฏิชีวนะ β-lactam อื่นๆ ส่วนใหญ่ออกฤทธิ์ โดยยับยั้งโปรตีนที่จับกับเพนิซิลลิน ซึ่งปกติจะกระตุ้นการเชื่อมโยงข้ามของผนังเซลล์แบคทีเรีย ในกรณีที่ไม่มียาปฏิชีวนะ β-lactam (ซ้าย) ผนังเซลล์มีบทบาทสำคัญในการสืบพันธุ์ของแบคทีเรีย
อะไรทำให้วงแหวนเบต้าแลคตัมแตก?
เบต้า-แลคทาเมส คือกลุ่มของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการดื้อต่อแบคทีเรียต่อยาปฏิชีวนะเบต้า-แลคตัม พวกมันทำหน้าที่โดยทำลายวงแหวนเบต้า-แลคแทมที่ทำให้ยาปฏิชีวนะที่เหมือนเพนิซิลลินทำงาน
