抗菌薬は微生物が産出する抗生物質と，化学合成された合成抗菌薬に分けることができる．これまでに様々な作用機序をもつものが見出されており，多くの抗菌薬が開発されている．構造としては独特で特徴的な構造をもつものが多い．この章ではそれらのなかから代表的なものを紹介する．
葉酸合成阻害薬のうち，パラアミノ安息香酸（ＰＡＢＡ）アナログである
サルファ剤は基本骨格としてベンゼン環にスルホンアミド基とアミノ基がｐ位に置換した構造を有している．スルホンアミド基の窒素原子上の置換基として複素環が有効であるが，アミノ基上に置換基が導入されると活性がなくなる．
葉酸合成阻害薬のうち，葉酸アナログである
ジヒドロ葉酸還元酵素阻害薬はジヒドロ葉酸の構造の一部が類似した構造を有している．
（1）β−ラクタム系
β−ラクタムとは，４員環のラクタム環（環状アミド）である．β−ラクタム系はβ−ラクタム環に５員環もしくは６員環が結合したもので．環に硫黄や酸素原子を含むものがある．
（2）グリコペプチド系
グリコペプチド系は７個のアミノ酸からなるペプチド骨格に糖鎖が結合した大環状構造で，バンコマイシンとテイコプラニンがある．これら２つは大環状構造部分か共通している．
（3）ホスホマイシン
ホスホマイシンは３員環のオキシラン（エポキシ）環にリン酸が結合した単純な構造である．
タンパク質合成阻害薬はいくつか知られており，ここでは代表的なものを取り上げるが，そのいくつかは特徴的な構造を有している．
（1）アミノグリコシド系
グリコシドは糖のことを意味し，アミノグリコシド系とは，アミノ基をもった糖誘導体である．基本構造は糖が２つと炭素環が連結した３つの環からなっており，そのうち糖または炭素環にアミノ基が結合したものである．
（2）テトラサイクリン系
テトラサイクリンのテトラは４を，サイクリンは環構造を意味するので，テトラサイクリンとは四環性の化合物になる．
（3）マクロライド系
マクロライドとは大環状のラクトン（環状エステル）構造のことを意味し，抗生物質としてのマクロライドは14〜18員環であり，ラクトン環に糖が結合した構造をしている．
（4）クロラムフェニコール
特に目立った特徴がない構造で，分子内に不斉点を２つもつが，１つの立体配置のみが活性を示す．これと同じ作用機序をもつ|司系列の化合物はない．
（5）リンコマイシン系
リンコマイシン系はピロリジン環と糖をもつ構造をしている．
（6）オキサソリジノン系
オキサソリジノン環とモルホリン環をもった構造で，これに分類されるのはリネソリド，テジソリドリン酸エステルのみである．
核酸合成阻害薬は，母核がキノロン環で，カルボン酸を有した構造である．キノロン環にフツ素を導入したものは，ニューキノロン系とよばれる．
感染症とは細菌，真菌，寄生虫，ウイルスなどの病原体が宿主の臓器に定着し，侵入して増殖することで病的症状があらわれた状態である.
1929年に初の抗生物質であるペニシリンが発明されるまでは根本的な治療法はなく，死に至ることも多かった．ペニシリンの発見以降，数多くの抗菌薬が開発され，致命的であった感染症を治療できるようになり，多くの命が救われた．しかし，感染症は現在でも，人の病気の大部分を占め，先進国においては耐性菌の出現や，新興感染症・再興感染症が出現して問題となっている．この章で説明する抗菌薬は感染症のなかでも，細菌感染症に対して用いられる医薬品である．
感染症は，敗血症のように病原体が全身に広かって症状があらわれる全身感染と，局所的に症状が出現する局所感染に分けられ，さらに感染部位によって多岐に分類される．細菌感染症の原因菌は，おもにグラム陽性菌とグラム陰性菌で，マイコプラズマ，クラミジア，リケッチアも含まれる．これらに感染することで髄膜炎や気管支炎，肺炎，結核，結膜炎など様々な症状を引き起こす。
化合物を用いて，人体には害を与えずに病原体に対して，直接特異的に作用し，その増殖を抑えたり，死滅させたりすることを化学療法という．化学療法には抗菌薬や抗真菌薬，抗ウイルス薬のほか，抗悪性腫瘍薬も含まれる．
抗菌薬は，ヒトに対する毒性が低く，細菌に対して高い選択毒性をもった医薬品である．抗菌薬には大きく分けて，抗生物質と合成抗菌薬がある．抗生物質は微生物が産出する化学物質で，ペニシリンやテトラサイクリンなどがあげられる．一方，合成抗菌薬は化学合成されたもので，サルファ剤やニューキノロン系抗菌薬があげられる．
抗菌薬の歴史は，1910年にEhrlichにより，梅毒に対する治療薬であるサルバルサンがはじめて発見されたことに端を発する.
1929年には世界初の抗生物質であるペニシリンが発見され，続いて1935年にサルファ剤が開発されたことで，これまで治療法のなかった破傷風や赤痢などの感染症が治療できるようになり，多くの命が救われるようになった．しかし，抗菌薬が多用されるようになった今日，多剤耐性菌が問題となっている．
抗菌薬は前述のとおり，細菌に対して高い選択毒性をもつ医薬品でなければならない．そのため，これまでに開発されてきた抗菌薬は多種多様で，細胞壁合成を阻害するものや，タンパク質合成の場であるリボソームに作用するものなど，ヒトがもっているものとは異なる部位をターゲットにしている（図18-2).また，抗菌薬は細菌を殺す殺菌性のもの（細胞壁に作用するものが多い）と，細菌の増殖を抑え，殺菌自体は宿主の免疫系に任せる静菌性に分けられる．
以下に代表的な作用機序をあげる.
（1）葉酸合成阻害（サルファ剤，ジヒドロ葉酸還元酵素阻害薬）
（2）細胞壁合成阻害（β−ラクタム系）
（3）タンパク質合成阻害（アミノグリコシド系，テトラサイクリン系，マクロライド系，リンコマイシン系，オキサソリジノン系）
（4）核酸合成阻害（キノロン系，ニューキノロン系）
抗菌薬は，その構造に基づいて図18-3のように分類されている．
抗菌薬によって，増殖を阻止できる微生物の種類が異なり，ある抗菌薬の増殖阻止可能な微生物の範囲を抗菌スペクトルという．多種類の細菌に対して抗菌活性をもつ抗菌薬は広域スペクトル抗菌薬，限られた範囲の細菌にのみ有効な抗菌薬は狭域スペクトル抗菌薬とよばれる。
ヒトや細菌は，必要なアミノ酸や核酸塩基を合成するために
テトラヒドロ葉酸を必要とする．ヒトは外部から葉酸（テトラヒドロ葉酸の原料となる）を摂取するのに対し，細菌は自らテトラヒドロ葉酸の前駆体である
ジヒドロ葉酸を合成する．そのため，ジヒドロ葉酸合成を選択的に阻害すれば，細菌に対して選択的に作用する医薬品となる．また，細菌のジヒドロ葉酸からテトラヒドロ葉酸の合成を選択的に阻止できる医薬品も抗菌薬となる．
葉酸合成阻害薬として
サルファ剤と，トリメトプリムおよびピリメタミンが知られている．サルファ剤は，ジヒドロ葉酸を合成するジヒドロプテロイン酸合成酵素を阻害し，トリメトプリムおよびピリメタミンはジヒドロ葉酸からテトラヒドロ葉酸へと還元するジヒドロ葉酸還元酵素を阻害することで抗菌作用を示す（図18-4).現在ではともに抗菌薬として単独で用いられることは少なく，合剤として用いられている．
サルファ剤はこれまでに数多く開発されているが，現在では使用されている種類も少なく，さらに薬剤耐性の問題で単独で用いられることはほとんどない．後述するトリメトプリムやピリメタミンの併用（ST合剤：スルファメトキサソール・トリメトプリム合剤）が一般的である．
構造をみてわかるように，これらは複素環の構造が異なるだけで，ほかの部分は同じであり，芳香族性に着目した生物学的等価体（バイオアイソスター）が用いられている。
サルファ剤は，もともと染料の一種であったプロントジルが感染症に著効を示すことが見出され，開発が進められた．その結果，プロントジルに含まれるジアソ基は，活性には必要なく，代謝を受けて生じるアミノ基が重要であることがわかった．まとめると以下のようになる．
(1) N4~アミノ基は必須で，置換基がある場合外れて，はじめて活性を示す.(2)
N1一置換基には複素環置換基が有効.
（3）ベンゼン環上に，スルホンアミド基とアミノ基以外の置換基を入れると抗菌活性がなくなる．
サルファ剤の作用機序は，ジヒドロ葉酸を合成する
ジヒドロプテロイン酸合成酵素の阻害である．ジビドロプテロイン酸合成酵素は，ジヒドロプテリジン，パラアミノ安息香酸(PABA),グルタミン酸からジヒドロ葉酸を合成する．サルファ剤は，パラアミノ安息香酸と間違えて取り込まれることでジビドロプテロイン酸合成酵素を阻害する．
パラアミノ安息香酸とサルファ剤は，分子の人きさやもっている官能基がよく似ているため(図18-6),ジヒドロプテロイン酸合成酵素が間違ってサルファ剤を取り込むが，そこから先のグルタミン酸との結合ができないため，ジヒドロ葉酸が合成できなくなる。.
構造活性相関でｙ4のアミノ基が必須で，置換基が外れないと活性を示さないのは，アミノ基がなかったり，置換基が付いたままだったりすると，酵素に取り込まれないからである．ヒトはこの葉酸生合成経路をもたないため，阻害作用の影響を受けない
ジヒドロ葉酸還元酵素阻害薬として用いられているのは，トリメトプリムとピリメタミンの２種類である。
これらの構造では，ジヒドロ葉酸のすべての構造と類似しているわけではなく， で囲ったピリミジン環部分とアミノ基とカルボニル基（エノール型だと水酸基）（阻害薬ではアミノ基に変わっている）のみが共通構造であり，かなり単純化されている．現在ではジビドロ葉酸還元酵素阻害薬が単独で用いられることはほとんどなく，サルファ剤との併川（ST合剤：スルファメトキサソール・トリメトプリム合剤）が一般的である．
トリメトプリムやピリメタミンは，ジヒドロ葉酸からテトラヒドロ葉酸に還元するジヒドロ葉酸還元酵素を阻害する．テトラヒドロ葉酸は，アミノ酸や核酸塩基を合成するために必要なため，この酵素を阻害されると生体にとって重要な化合物を合成できなくなる(18-4-1参照）．
この酵素はヒトにも存在するため，ヒトの酵素を阻害すると毒性が発現するが，トリメトプリムやピリメタミンは細菌のジヒドロ葉酸還元酵素に対し選択的に作用するため，抗菌薬として用いられる．一方，ヒトのジヒドロ葉酸還元酵素に作用する医薬品（メトトレキサートやペメトレキセド）は抗がん剤として用いられている．これらは，トリメトプリムやピリメタミンと異なりジヒドロ葉酸とほぽ同じ構造で，ヒトの酵素が構造をより厳密に識別していることがわかる。
細菌は生存するために細胞壁が必須である．細胞壁の重要な構成成分は
ペプチドグリカンであり，ペプチドグリカンは架橋された格子構造によって細胞壁を強固なものにしている．細胞壁合成阻害薬は，この細胞壁を合成するトランスペプチダーゼという酵素を阻害することで作用を示す．
β−ラクタム系抗生物質が代表的な医薬品である．
β−ラクタム系抗生物質はβ−ラクタム環とよばれる４員環の環状アミド構造をもっているのが特徴である．β−ラクタム系抗生物質のほとんどは，β−ラクタム環に５員環もしくは６員環が結合した形をしており，５員環，６員環には硫黄や酸素原子が含まれているものもある。
β−ラクタム系抗生物質はその構造によって名前が決まっている．
基本骨格は表18-2の１番左上にある「ベナム」で，β−ラクタム環に硫黄原子を含む５員環が結合したものである．ベナムの５員環に二重結合が入ると「ペネム」，さらに５員環から６員環になると「セフェム」になる．
硫黄原子から酸素原子に置き換わったもの（表18-2中段）は，接頭語として酸素を意味する「オキサ」を付けて，それぞれ「オキサペナム」，「オキサベネム」，「オキサセフェム」となる．
さらに硫黄原子から炭素原子になったものは，炭素を意味する「カルバ」が接頭語として付いて，「カルバペナム」，「カルバペネム」，「カルバセフェム」となる．
また，β−ラクタム環のみの抗生物質は，「モノバクタム」とよばれる（図18-10（左））．セフェム系はセファロスポリン系（7−アミノセファロスポラン酸を基本骨格とするため）ともよばれ，特にβ−ラクタム環にメトキシ基を有するものは「セファマイシン」とよばれる。
各β−ラクタム系抗生物質の詳細については，作用機序のあとに説明する．
細胞壁の構成成分であるペプチドグリカンは，グリカンとペプチドからなる．グリカンはN-アセチルグルコサミン（ＮＡＧ）とjV−アセチルムラミン酸（ＮＡＭ）の２糖が反復して結合したものであり，ペプチドはグリカンのＮＡＭに結合している．細胞壁はＮＡＧとＮＡＭからなる鎖がペプチド鎖同士で架橋した強固な網目構造を形成している。
細胞壁の合成の最終段階では，ペプチド鎖の１つがムレイントランスペプチダーゼという酵素によって，ほかのペプチド鎖と結合する．この反応では，トランスペプチダーゼがペプチド鎖末端の連続する２つのI)−アラニンを認識して末端の[]−アラニン１つを切り取り，ほかのペプチド鎖にある末端グリシンと結合させる。
このとき，トランスペプチダーゼのセリン残基がD-Ala-D-Ala構造のペプチド結合を求核攻撃して（図18-13（Ａ）），ペプチド鎖に結合する（図18-13
(B)).トランスペプチダーゼが結合したところにほかのペプチド鎖の末端グリシンが求核攻撃して２つのペプチド鎖が架橋される。
β−ラクタム系抗生物質は，酵素の活性部位に取り込まれた後トランスペプチダーゼと反応し，JIステル結合による共有結合を形成して酵素を失活させる．酵素と反応しやすい理由はβ−ラクタム環が４員環でひずんでいるため，求核攻撃を受けて開環しやすくなっているためである（求核攻撃を受けて環が開くことで，ひずみが解消する。
β−ラクタム系抗生物質がトランスペプチダーゼに取り込まれる理由は，β−ラクタム系抗生物質の構造と，トランスペプチダーゼの基質であるD-Ala-D-Alaの構造に共通性があるためである(図18-15).通常の構造式からは共通性がわからないが，β−ラクタム系抗生物質を矢印の方向から立体的に書いてみるとペプチド鎖のジグザグ構造や官能基の位置が一致しているのがわかる．
ペニシリンはペナム系抗蘭薬の代表的なものであり，基本構造は，β−ラクタム環と硫黄を含んだ５員環が連結したものである．これら誘導体は6−アミノペニシラン酸(6-APA)から合成されている．
広域ペニシリン系は，β−ラクタム環の側鎖上にアミノ基を有しているのが特徴である。ペナム型の抗生物質のステムは「−シリン【-cil】in）」である．
広域ペニシリン系のバカンピシリンはアンピシリンのプロドラッグであり，カルボン酸をエステル化することで吸収性を改善している．
これらのなかでメチシリンはβ−ラクタマーゼ抵抗性ペニシリンとして開発された．β−ラクタマーゼ＊1はポケットにβ−ラクタム系抗生物質を取り込んで分解するため，取り込まれにくいようにベンジルペニシリンの芳香環上の２位と６位に置換基（メトキシ基）を導入して，立体的にかさ高くしたものがメチシリンである（図18-18).しかし，現在ではメチシリン耐性菌も出現している． スルタミシリンは単純なプロドラッグではなく，β−ラクタマーゼ阻害薬(18-5-8参照）であるスルバクタムをエステル結合させることで，阻害作用と経口吸収性の改善という，２つの薬効を発揮させるミューチュアルプロドラッグ＊2として開発された．
*耐性菌（β−ラクタマーゼ）
これまでに多くのβ−ラクタム系抗生物質が開発され，感染症に使用されてきたが，その結果，耐性菌も出現するようになった．耐性菌のなかにはβ−ラクタマーゼというβ−ラクタム環を加水分解する酵素を発現させて，β−ラクタム系抗生物質を失活させるものもある（図18-17).
＊ミューチュアルプロドラッグ（相互プロドラッグ）
１つの分子のなかで２つの成分が相互にプロドラッグである医薬品．すなわち２つの活性化合物がエステル結合などで結合されていて，生体内で加水分解などにより２つの活性化合物として作用するもの．
ペネム系はペナム系の５員環に二重結合が入ったもので，
カルバペネム系はペネム系の硫黄原子を炭素に置き換えたものである．ペネム系，カルバペネム系ともにステムは「−ペネム(-penem)」である．
（1）ペネム系
ペネム系の代表的なものはファロペネムで，経「I薬として用いられる。
（2）カルバペネム系
カルバペネム系の代表的なものは以下に示すもので，メロペネム，ビアペネム，ドリペネムやテビペネムピボキシルのように５員環にメチル基を有するものは代謝拮抗性を示す．また，テビペネムピボキシルはカルボン酸部分がエステル化されたプロドラッグである。
セフェム系は，セファロスポリン系とセファマイシン系，オキサセフェム系の３系統がおもに使われているものである．基本骨格はセフアロスポリン系で，セファマイシンはβ−ラクタム環にメトキシ基（破線で囲った部分）が導入されたもの，オキサセフェム系は硫黄原子が酸素原子に置き換わったものである．セフェム系のステムは「セフー（ｃｅ卜）」である．
（1）セフアロスポリン系
セフア”スポリン系は，β−ラクタム環と硫黄原子を含む６貝環が結合したセフェム系を基本骨格にもつ化合物である.7−アミノセファロスポラン酸（7-ＡＣＡ）から合成されているので，セファロスポリン系という名前が付けられている．第一世代から第四世代まであり，抗菌作用の増強や抗菌スペクトルの拡大などがなされている。
セファロスポリン系はこれまでに数多くの誘導体が合成され，詳細な構造活性相関研究が行われている･β−ラクタム環の側鎖アミド基の置換基（RI）の種類により，抗菌力の違いが生じ，アミノチアソール基の導入によりグラム陰性菌の外膜透過性が増強された（第二世代〜第四世代）（図18-22
(左上））．
また，β−ラクタム環のR2の位置にメトキシ基が導入されると，β−ラクタマーゼ抵抗性となり，このメトキシ基を有するものを特にセファマイシン（オキサセフェム）系とよぶ（図18-22
(中央下））．
また，RIにメトキシイミノ基が導入されたことでβ−ラクタマーゼに対する安定性が向上した（第三世代）（図18-22
(左下））．またイミノ基の立体配置はＺ体である．
６員環上の置換基R3は体内動態の改善や緑膿菌に対する抗菌力に影響を与え，ベタイン構造とよばれる分子内にカチオンとアニオンが共存する構造が導入されたことにより緑膿菌の外膜を通過しやすくなった（第三世代および第四世代）（図18-22
(右下））．
また，カルボン酸をエステル化(R4)することで，経口吸収の改善が図られている。
（2）セファマイシン系，オキサセフェム系
セファマイシン系はセフェム系のβ−ラクタム環上（7位）にメトキシ基を有するものの総称で，メトキシ基があることで，β−ラクタ７−ゼに対して極めて優れた安定性を示す（図18-23).オキサセフェム系はセファマイシン系の６員環の硫黄原子が酸素原子に置き換わったもので，ラタモキセフとフロモキセフがある．ステムは「−オキセフ(-oxef)」である．
モノバクタム系は，β−ラクタム環のみを有する構造で，ラクタムの窒素原子にスルホン酸が置換している。
β−ラクタマーゼ
阻害薬は，自身の抗菌活性は極めて弱いが，β−ラクタマーゼと結合し，不活性化させる([a
18-25].クラブラン酸やスルバクタムはほかのβ−ラクタム系抗生物質の基本骨格を有しているが，レレバクタムはいずれの基本骨格とも一致しない．しかし，尿素構造を含む５員環をβ−ラクタム環とみなせば，モノバクタムと類似の構造とみることができる．
グリコペプチド系は、β−ラクタム系抗生物質と同じ細胞壁合成阻害薬だが、作用機序は異なる。 グリコペプチド系は、ペプチド末端の２つのＤ−アラニンを認識して結合し、トランスペプチダーゼが反応できなくして、細胞壁合成をストップする。
グリコペプチド系は７個のアミノ酸からなる大環状ペプチド骨格に糖鎖が結合した構造で，大環状構造部分か共通構造である（ 部分）．バンコマイシンとテイコプラニンがあり，バンコマイシンは，β−ラクタマーゼ抵抗性ペニシリン系抗生物質のメチシリンの耐性菌であるMRSA（メチシリン耐性黄色ブドウ球菌）に対して効果のある最強の抗生物質として見出された。その後D-Ala-D-Ala配列に変異が入り,
D-Ala-D-Lac (乳酸）の構造をもつ耐性菌が出現している．
抗生物質はそれを産生する菌の種類によってステムが付けられており，バンコマイシンはSlｙゆ劭砂ｓ属が産生する抗生物質で，トマイシン(-mycin)」が付けられている．一方，テイコプラニンはル面砂lanes属が産生する抗生物質で，ステムは「−プラニン(-planin)」が付けられている．以後の抗生物質も同様にステムが付けられている．
ホスホマイシンは，３員環のオキシラン（エポキシ）環にリン酸が結合した単純な構造である。ペプチドグリカン生合成の初期段階を阻害することにより，細胞壁合成を阻害する．ホスホマイシンは不斉炭素を有しており，光学活性体で市販されている．ステムは「−マイシン（-ｍyｃｉｎ）」である．
細菌のタンパク質合成阻害薬は，ヒトと細菌のタンパク質合成系であるリボソームが異なることを利用して，選択的に細菌のリボソームに作用する医薬品である．タンパク質合成阻害薬はいくつか知られているが，それぞれ,
mRNAからタンパク質への翻訳の過程のいずれかを阻害する．
細菌のタンパク質合成は，リボソーム30Sユニット，ｍＲＮＡ，ホルミルメチオニン(fMet)結合tRNA.リボソーム50Sサブユニットが開始複合体の70Sリボソームを形成してはじまる．次に結合するアミノ酸と結合している，荷電したtRNAがＡ部位に入ると，Ａ部位にあるアミノ酸と，Ｐ部位に存在する成長ペプチド鎖とのペプチド結合が形成される．続いてtRNAとｍＲＮＡ複合体はＡ部位からＰ部位に転位し，それまでＰ部位にあったtRNAはＰ部位から放出される．Ａ部位には，また次の荷電したtRNA分子が入り，新しいタンパク質が合成されていく．
細菌のタンパク質合成阻害薬として，図18-29に示したように様々な過程を阻害するものが開発されている．
ここでは代表的なものを取り上げるが，図18-30の模式図で示したように特徴的な構造をしている．アミノグリコシド系は糖を含む環構造が３つ連なり，環部分にアミノ基を有している．テトラサイクリン系は４つの環が連結した構造をしており，マクロライド系は14〜18員環のラクトン（環状エステル）構造をしている．
アミノグリコシド系はタンパク質合成過程で誤ったアミノ酸を挿入させて目的のタンパク質の合成を抑えることで細菌の増殖を抑える．グリコシドが糖を意味することから名前のとおり，アミノ基を含む糖誘導体である。
アミノグリコシド系の耐性菌が，アミノ基のアセチル化や水酸基のアデニリル化やリン酸化により，アミノグリコシド系を不活性化していることから(図18-32),これらの変換を抑えるために変換を受ける部位や近傍を化学修飾したアミカシン，イセパマイシン，アルペカシンなどが開発されている。
スベクチノマイシンもアミノグリコシド系に分類されているが，ほかのものと構造が異なり，作用機序も異なっている（図18-33)｡ステムは「−マイシン(-mycin)」，トマイシン(-micin)」，「−カシン(-kacin)］で日本語では同じだが「-micin」はM1;。。ａ。spora属が産生する抗生物質で，卜kacin」はSI。ゆtomyces
kanamyceticusが産生する抗生物質を指す。ややこしいが「-mycin」はストレプトマイシン，カナマイシン，トブラマイシン，スペクチノマイシンで，「-micin」はゲンタマイシンとイセパマイシンである。
テトラサイクリン系はアミノ酸が結合したtRNAがmRNAに結合するのを阻害する．テトラが4，サイクリンが環を意味することから，名前のとおり，４つの環が連なった構造をしており，１番左側の環のみが芳香環となっている．テトラサイクリンは天然から得られるクロルテトラサイクリンの水素添加により合成されている．それ以外のものはさらに化学修飾することで合成されている（［ﾇ1
18-34］.ステムはトサイクリン(-cycline)」である．ミノサイクリンの９位にグリシルアミノ基を導入したチゲサイクリンは，ミノサイクリンとの構造変化はわずかだが，標的部位への結合様式がその他のテトラサイクリン系と異なるため，グリシルサイクリン系という名前が付けられ，従来のテトラサイクリン耐性機構を克服している．
テトラサイクリン系抗生物質はキレート作用（金属イオンと結合する作用）を有しているので，カルシウム，マグネシウム，アルミニウム，鉄などを併用すると吸収が低下する．これはテトラサイクリン系が分子内に金属イオンをキレートしやすい構造を有しているからである。同様の構造をもつキノロン系抗菌薬も金属とのキレート作用をもつ。
リボソームに結合して，ペプチド鎖を有するtRNAの転位を阻害する. 14〜18員環のラクトン（環状エステル）にアミノ基を含む糖が結合した構造をしている．マクロライドとは大環状ラクトンを意味する．
クラリスロマイシンは，エリスロマイシンの で囲った部分をメトキシ基に変換したことで分解されにくくなり，およそ6〜15倍抗菌力が強くなっている（図18-36).ステムは「−マイシン(-mycin)」である．
エリスロマイシンの水酸基をエステル化したエリスロマイシンエチルコハク酸エステルはプロドラッグであり，体内で加水分解され，エリスロマイシンとして作用する．
クロラムフェニコールはリボソームのサブユニットに結合してペプチド結合の形成を阻害する．元々は放線菌から単離されたが，現在では化学合成によって生産されている．しかし，耐性菌の出現や副作用などから臨床的有肝既は限定されている．構造としては，分子内に２つの不斉点をもち，４つの立体異性体が存在するが，そのうち１つの立体異性体田?，27?体）のみが高い活性を有する（図18-37).また，クロラムフェニコールコハク酸エステルナトリウムはプロドラッグであるが，エステル構造にカルボン酸のナトリウム塩が導入されているので，水溶性を向上させるためのプロドラッグ化であることに注意する．
リンコマイシン系はクリンダマイシンが臨床で使用されており，作用機序としてはリボソームのＡ部位とＰ部位の双方への相互作用を介してペプチド結合の形成を阻害する．構造としては，糖とピロリジン環を有している（図18-38).またマクロライド系と構造は異なるが，結合部位が同じであるため，交叉耐性を示す．クリンダマイシンリン酸エステルはそのもの自身の活性は極めて弱く，生体内で加水分解を受け，活性型のクリンダマイシンとして抗菌力を発揮する．ただし活性はあるため，プロドラッグではない（定義にはあてはまらない）．ステムは「−マイシン(-mycin)」である．
リボソームの50Sサブユニットへの特異的結合により，開始複合体である70Sリボソームの形成を阻害する新しい作用機序を有する合成抗菌薬で，リネソリドとテジソリドリン酸エステルが知られている．共通構造として構造中にオキサソリジノン環を有している（図18-39).ともに不斉炭素を有し，光学活性体で市販されている．テジソリドリン酸エステルはプロドラッグであり，生体内のホスファターゼにより活性体であるテジソリドに変換され，抗菌作用を発揮する．
細菌のＤＮＡ複製にはｎ型トポイソメラーゼ（ＤＮＡシャイレースとトポイソメラーゼIｖ）がかかわっており，核酸合成阻害薬（キノロン系抗菌薬）はＨ型トポイソメラーゼを阻害する.11型トポイソメラーゼは，複製時における二重鎖のねじれの解消（ＤＮＡシャイレース）と複製後に生じる２つの環状ＤＮＡ分子の連環構造の解消（トポイソメラーゼIｖ）を行う．キノロン系抗菌薬はＨ型トポイソメラーゼが切断したＤＮＡの末端に結合し，再結合をできなくすることで作用を示す（図18-40).
n型トポイソメラーゼは真核細胞ももっているが，原核細胞のものと構造が異なるため，細菌のみに選択的に作用する．
キノロン系抗菌薬は，キノロン環を母核にもつ構造で，フツ素が入っていないものを（オールド）キノロン系，フツ素が入っているものをニューキノロン系とよぶ．（オールド）キノロン系はグラム陽性菌や嫌気性菌には無効だが，ニューキノロン系はグラム陽性菌や嫌気性菌など幅広い抗菌スペクトルをもつ．基本的な構造は右に示したとおりである．
キノロン系抗菌薬はテトラサイクリン系と同様（図18-35),金属イオン（カルシウム，マグネシウム，アルミニウム，鉄）とキレートできる構造を有しているため，キレート錯体を形成して腸管吸収が抑制される。
（オールド）キノロン系としては，キノロン環にもう１つ窒素原子が入ったナフチリジン環とよばれる複素環を母核にもつ，ナリジクス酸やピペミド酸が知られている。
ニューキノロン系は，キノロン環にフツ素が入り，さらにキノロン環にピペラジン環もしくは含窒素複素環が結合しているのが特徴である．ニューキノロン系のステムは「−フロキサシン(-floxacin)」である．ニューキノロン系はフツ素とピペラジン環（含窒素複素環）が導入されており，適度な疎水性（フツ素の影響）と親水性（ピペラジン環の影響）が付与されることで細胞壁の透過性が改善され，さらにＤＮＡシャイレースへの結合力も上がったことで抗菌力が向上したと考えられる（図18-43).オゼノキサシンとナジフロキサシンは皮膚用薬として用いられている．
レボフロキサシンはオフロキサシンの光学活性体（S体）で，もともとラセミ体のオフロキサシンとして販売されていた．しかし，レボフロキサシン（S体）はＲ体に比べて約２倍の活性をもち，さらにレボフロキサシン（S体）のほうがj?体よりも副作用が弱いことから，ラセミックスイッチによって光学活性体として販売されるようになった（図18-44).またノルフロキサシンとシプロフロキサシン，オゼノキサシン以外は不斉炭素を有しており，オフロキサシン，ロメフロキサシン，トスフロキサシン，プルリフロキサシンとナジフロキサシン以外は光学活性体として市販されている．
また，プルリフロキサシンはプロドラッグであり，生体内で代謝を受けて活性体となる．