Đại cương
Khi phân tích cấu trúc của cephalosporin C người ta nhận thấy nhân cơ bản của cephalosporin C là acid 7 – amino cephalosporanic (7 – ACA). Vì vậy từ nhân cơ bản này người ta đã tìm cách tạo ra các cephalosporin bán tổng hợp. khác với các penicillin, các cephalosporin bán tổng hợp bao gồm cả nhóm sản phẩm acyl hóa gốc 7 – amin ở vị trí bên cạnh vòng beta – lactam và nhóm sản phẩm thay thế gốc acetoxy ở vị trí số 3. Xuất phát từ 7 – ACA, năm 1962 Chauvette đã tổng hợp cephalothin có hiệu lực mạnh gấp 100 lần penicillin G, phổ kháng khuẩn rộng, có hiệu lực trên cả vi khuẩn Gram âm.
Nếu hoạt tính nhóm acetoxy ở vị trí C3 của 7 – ACA thì sẽ nhận được 7 – amino deacetoxy cephalosporanic (7 – ADCA). Đây cũng là một nguyên liệu trung gian quan trọng để tạo các cephalosporin bán tổng hợp. Các kháng sinh thuốc nhóm cephalosporin được sử dụng rất rộng rãi trong lĩnh vực y học và ngày nay vẫn mang lại hiệu quả cao trong điều trị.
Bảng phân loại các thế hệ cephalosporin
| Tên nhóm | Tên kháng sinh | Phổ tác dụng |
| – Các cephalosporin thế hệ 1 | Cephalexin
Cephalothin Cefazolin cephradin |
Streptococci, staphylococcus aureus |
| – Các cephalosporin thế hệ 2 | Cefuroxime
Cefaclor cefamandol |
E. coli, Proteus
h. influenza, Moracella catarrhalis không có tác dụng lên các vi khuẩn Gram dương Bacteroides pragilis và các Bacteroides khác |
| Các cephamycin được xếp cùng với cephalosporin thế hệ 2 | Cefoxitin
Cefmetazol Latamocef |
|
| – Các cephalosporin thế hệ 3 | Cefotaxim
Ceftriaxone Ceftazidim Cefoperazon Moxalactam |
E. coli, Proteus, Klebsiella
H. influenza, Moraxaella catarrhalis Ít tác dụng lên các vi khuẩn gram dương Bacteroides pragilis và các Baacteroides khác |
| – Các cephalosporin thế hệ 4 | Cefepine
Cefpirome Cefaclidine |
Giống như thế hệ 3 nhưng có hoạt tính mạnh hơn chống lại các vi khuẩn tiết bata – lactamase |
Phương pháp sản xuất 7 – ACA và 7 – ADCA
Trước đây 7 – ACA chủ yếu đươc sản xuất theo phương pháp hóa học bằng cách cắt mạch nhánh cuae cephalosporin C.
Hiện nay bằng con đường sinh học người ta đã sản xuất được 7 – ACA. Nguyên lý của phương pháp này là sử dụng các enzyme vi sinh vật để cắt mạch bên của phân tử cephalosporin C giống như quá trình sản xuất 6 – APA.
Từ 7 – ACA người ta có thể điều chế ra 7 – ADCA bằng phương pháp hóa học như vừa đề cập ở trên. Tuy nhiên người ta nhận thấy rằng trong môi trường lên men Cephalosporium acremonium tồn tại đồng thời một hốn hợp kháng sinh cephalosporin P, cephalosporin C và penicillin N. sự tồn tại đồng thời của penicillin N và cephalosporin C trong môi trường lên men đã gợi nên ý tưởng bán tổng hợp các kháng sinh mới nhóm cephalosporin từ penicillin.
Phương pháp hóa học điều chế 7 – ADCA từ penicillin G tuy cho hiệu suất tương đối cao nhưng cần các trang thiết bị và hóa chất đắt tiền. vì vậy ngày nay người ta thường sử dụng phương pháp hóa học kết hợp với sinh học và sử dụng các enzyme vi sinh vật vào một số công đoạn, chủ yếu là vào các công đoạn sau.
Từ 7 – ACA và 7 – ADCA người ta đã tạo ra các cephalosporin bán tổng hợp được sử dụng trong y học.
Từ 7 – ACA tạo ra các kháng sinh: cephalexin, cephaclor, cephracin, cefadroxil.
Từ 7 – ADCA tạo ra các kháng sinh: cephazolin, cephalothin, cefuroxim, cefotacim
