内醯胺？

哌啶(piperidine)、内醯胺(lactam)、吡咯里西啶(pyrrolizidine)、吡啶酮(pyridone)为自然界中，常见之含氮杂环天然物，如图1(a~d)所示。此类含氮骨架之天然物，多具有生物活性或医药活性之特质。因此，过去许多化学学者致力于探讨合成含氮杂环化合物之相关研究。

其中，于图1(b)为内醯胺，并与另一环状架构呈现并环结构，很多天然物含有此骨架，像青霉素 (penicillin) 图1(e)就是一个典型的例子，而本篇文章将针对内醯胺之架构、合成方式与实际应用进行初步介绍。

图1. 含氮杂环天然物(a) piperidine (b) lactam (c) pyrrolizidine (d) pyridone (e) penicillin

内醯胺(lactam)的命名由来是撷取内酯(lactone)和醯胺(amide)得来，即表示为环状的醯胺。命名时以内醯胺为主体，由氮

图2. 内醯胺结构

本文介绍常见两种得以在实验过程中，以合成方式，得到内醯胺之架构的过程：

图3. 施密特反应(Schmidt reaction)合成 lactam 之过程

图4. 狄耳士-阿德尔(Diels-Alder reaction)合成 lactam 之过程

除了上述二种较为人所知之人名反应外，亦可直接利用胺基酸的环化、线形醯基的衍伸物进行分子内环化等等…方式，以合成出内醯胺之骨架。

含氮杂环的化合物大多具有生物活性及药理性质，现今对于内醯胺之应用，经常作为药理之抗生素，例如：-内醯胺类抗生素中，存在 -内醯胺之主架构。而 -内醯胺类抗生素之种类相当广泛，如头孢菌素、碳青微烯、青霉素及其衍生物等。

其中，较为广为人知的 -内醯胺类抗生素为青霉素 (penicillins)，亦称为盘尼西林（如图1(e)），此为人类史上第一个发现之抗生素，因此类抗生素係经由青霉菌提炼而来，故得其名。^[3] 而 -内醯胺胺类抗生素可作为人体抗生素之主因为：-内醯胺类抗生素主要针对人体中细菌之细胞壁进行反应，然而人体细胞中，并无细胞壁存在，故对人类的毒性较小，而这类抗生素常用以治疗和预防被同类抗生素打击的细菌。

在药品之副作用方面，虽 -内醯胺类抗生素相较于其他药物之副作用程度较少且较为安全，然而，于过去之病史资料中，亦曾发生过致命性之不良反应，如过敏性休克，使用时仍须考量其对人体之副作用程度。^[4]

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参考资料

• [1] 施密特反应(Schmidtreaction)合成内醯胺
  http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2596723/pdf/nihms63731.pdf
• [2] 狄耳士–阿德尔反应(Diels–Alder reaction)合成内醯胺
  http://en.wikipedia.org/wiki/Lactam#cite_note-2
• [3] β-内醯胺类抗生素简介
  http://en.wikipedia.org/wiki/%CE%92-Lactam_antibiotic
• [4] β-内醯胺类抗生素及其抗药性
  http://www.tsim.org.tw/journal/jour10-5/P10_185.pdf