四環素類抗生素發展到現在已經有三代產品。第一代產品金霉素、四環素和土霉素為天然抗生素,因其廣譜、使用方便、經濟等特點被廣泛使用。
后來發現這類抗生素的化學結構不夠穩定,且易產生耐藥現象。嚴重的細菌耐藥性導致迫切需要研發新型四環素類抗生素。通過對其進行廣泛結構修飾,發現了以多西環素及米諾環素為代表的第二代半合成四環素類抗生素。這類抗生素親脂性更強,有利于細胞吸收,但近年來也不斷出現其耐藥菌株而限制了它的臨床應用。
2005年美國食品藥品監督管理局(FDA)批準了對廣泛耐藥的金黃色葡萄球菌和萬古霉素耐藥菌具有明顯抑制作用的替加環素上市(結構式見圖1),以它為代表的甘氨酰環素類抗生素的出現標志著第三代四環素的誕生。由于第三代四環素抗耐藥菌活性的必需藥效團是在D環上要有多種取代基,如甘氨酰基、二甲氨基、氟代等。該類結構用以往的半合成方法構建非常困難,需要開發新型、高效的全合成方法構建D環多取代的四環素骨架,這也標志著對四環素的研究從半合成邁入了全合成新時代。