beta内酰胺类抗生素

一、-内酰胺类抗生素的共性二、细菌的耐药性三、青霉素类抗生素四、头孢菌素类抗生素五、非典型-内酰胺类抗生素讲授内容β-内酰胺类抗生素(-Lactamantibiotics)系指化学结构中具有β-内酰胺环的一大类抗生素，临床最为常用的药物是：青霉素类：基本结构为6-氨基青霉烷酸头孢菌素类：基本结构为7-氨基头孢烷酸。一、-内酰胺类抗生素的共性1.化学结构相似：CNOR1C6HC5HSCCH3CH3CNCHOHCOOR26APA酰胺酶作用点青霉素酶作用点BA1234R1CNHSNOOR2COO-7123456头孢菌素的基本结构为7-氨基头孢烷酸青霉素类的基本结构为6-氨基青霉烷酸2.有交叉过敏反应完全交叉过敏头孢菌素类天然青霉素半合成青霉素一、-内酰胺类抗生素的共性3.抗菌机理相同（1）通过竞争细菌的粘肽合成酶，即青霉素结合蛋白（penicillinbindingproteins，PBPs），抑制细胞壁的粘肽合成，造成细菌细胞壁缺损，大量的水分涌进细菌体内，使细菌肿胀、破裂、死亡；（2）促发自溶酶活性，使细菌溶解。一、-内酰胺类抗生素的共性革兰阳性菌革兰阴性菌革兰阳性细菌和阴性细菌细胞壁结构的比较根据药物通过第一道穿透屏障的易难度；对-内酰胺酶的稳定性；与靶位的亲和力不同；可将对-内酰胺类药物的抗菌作用分为6种作用类型一、-内酰胺类抗生素的共性4.有六种药物作用类型：一、-内酰胺类抗生素的共性4.有六种药物作用类型：I类：窄谱抗生素——如青霉素G及青霉素V，容易透过革兰阳性菌的粘肽层，但不能透过革兰阴性菌的外膜屏障，属于仅对革兰阳性菌有效而对革兰阴性杆菌无效的窄谱抗生素；II类：广谱-内酰胺类——如氨苄西林、羧苄西林、阿洛西林、哌拉西林、亚胺培南及某些头孢菌素，既能适度透过革兰阳性菌的粘肽层，又能很好的透过革兰阴性菌的外膜，因而具有广谱抗菌作用，但对革兰阳性菌的作用不如青霉素G；一、-内酰胺类抗生素的共性4.有六种药物作用类型：Ⅲ类：不耐酶的青霉素——如青霉素G，能被革兰阳性球菌细胞外的_内酰胺酶灭活，不能到达PBPS部位，因此，产酶菌株对其产生明显的耐药性；IV类：耐革兰阳性菌产生的酶——如苯唑西林、氯唑西林及一、二代头孢菌素和亚胺培南等，对革兰阳性球菌的产酶菌株有效，但对染色体突变而改变PBPS结构者无效；一、-内酰胺类抗生素的共性4.有六种药物作用类型：V类：耐革兰阴性球菌产生少量的酶——如羧苄西林、阿洛西林、美洛西林及一、二代头孢菌素对胞膜外间隙存在少量_内酰胺酶时有效，大量酶时则被水解失活；VI类：耐革兰阴性球菌产生大量的酶——如第三、四代头孢菌素、氨曲南、亚胺培南等，对酶十分稳定，即使胞膜外间隙存在大量的_内酰胺酶仍有抗菌作用，但对因染色体突变改变了PBPS结构的细菌则失去抗菌作用。（一）产生水解酶（二）酶与药物牢固结合（三）靶位结构改变（四）胞壁外膜通透性改变（五）自溶酶缺少一、-内酰胺类抗生素的共性5.细菌产生耐药性的机制相同（一）产生水解酶最常见的机制金葡菌、大肠杆菌青霉素酶青霉素绿脓杆菌-内酰胺酶（二）酶与药物牢固结合牵制机制广谱青霉素-内酰胺酶2~3代头孢菌素形成屏障作用药物滞留膜外不能与PBPs结合头孢菌素+结合（三）靶位结构改变PBP的质：甲氧西林耐药金葡菌PBP2高度耐药PBP的量：增加低、中度耐药（四）胞壁外膜通透性改变-内酰胺类OmpF外膜孔道蛋白进入菌体大肠杆菌OmpF丢失耐药（五）缺少自溶酶有些细菌缺少自溶酶，如金葡菌对青霉素、头孢菌素的耐药突变二、青霉素类抗生素（PenicillinAntibiotics）青霉素类抗生素为6-氨基青霉烷酸（6-APA）的衍生物，母核中的_内酰胺环是抗菌活性所必需，已开发众多侧链各异的人工半合成青霉素。分类天然青霉素：从青霉菌的培养液中提取，即生物合成，有F、G、K、X及双氢F等成分，其中以青霉素G性质稳定，抗菌作用强，产量高，用于临床；半合成青霉素：用人工合成的不同基团取代天然青霉素母核上的侧链而获得。（一）天然青霉素青霉素G（PenicillinG）第一个用于临床的抗生素结构：侧链中含有苄基，故又名苄青霉素性质：不稳定（1）水溶液易失效并产生致敏物，故用前配制；（2）易被酸、碱、醇、重金属离子破坏，避免合用特点：不耐酸、不耐酶、窄谱【体内过程】1、吸收：不耐酸，口服吸收少，需肌注或静滴；2、分布：主要分布于细胞外液，广泛分布关节腔、浆膜腔间质液、淋巴液、中耳液及各组织，不易透过血脑屏障，但脑膜发炎时脑脊液可达有效浓度；3、消除：不被代谢，几乎全部以原形从肾脏排泄，90%经肾小管分泌；因此，合用丙磺舒可竞争青霉素的肾小管分泌，减慢青霉素的消除延长作用时间。【抗菌作用】青霉素对繁殖期敏感菌有强大的杀菌作用；敏感菌株包括G+菌、G-球菌及螺旋体，属窄谱抗生素。1、G+球菌：链球菌、肺炎球菌、敏感的葡萄球菌（除金葡菌以外）等2、G+杆菌：白喉、破伤风、炭疽杆菌、厌氧破伤风杆菌、难辨梭菌、产气夹膜杆菌、丙酸杆菌、真杆菌、乳酸杆菌等3、G-球菌：脑膜炎双球菌、淋球菌、流感杆菌与百日咳杆菌等4、螺旋体：梅毒、钩端、回归热螺旋体等5、放线菌但对大多数的G-杆菌无效，对金葡菌产生的_内酰胺酶不稳定【临床应用】首选用于敏感的G+菌、G-球菌、螺旋体所致的感染，但须病人对青霉素不过敏。1、溶血性链球菌引起的咽炎、扁桃体炎、丹毒、猩红热、蜂窝组织炎、化脓性关节炎、产褥热及败血症等；草绿色链球菌引起的心内膜炎；2、肺炎球菌引起的大叶性肺炎、脓胸、中耳炎；3、G+杆菌感染如白喉、破伤风，但应加用相应抗毒血清以中和外毒素；4、G-球菌脑膜炎球菌引起的流行性脑脊髓膜炎，不产酶淋球菌引起的淋病；5、钩端螺旋体病、梅毒、回归热；6、放线菌病【不良反应】1.过敏反应主要不良反应表现：药疹、血清病、过敏性休克（最严重）等防治：（1）询问过敏史；（2）皮试；（3）专用注射器，药物新鲜配制；（4）避免饥饿时注射或局部用药；（5）作好抢救准备——首选肾上腺素皮试注意事项：1.第一次用药需作皮试；2.更换批号需重作皮试；3.停药3天以上重作皮试；4.皮试阳性者禁用青霉素2.赫氏反应用青霉素治疗梅毒或钩端螺旋体时，出现症状加剧的现象表现：寒战、发热、咽痛、头痛、心动过速等机理：（1）螺旋体抗原抗体免疫反应（2）短时间内被杀灭的大量螺旋体裂解释放内毒素预防：初次小剂量给药3.其他局部刺激、高血钾、高血钠等二、半合成青霉素（一）耐酸青霉素类（二）耐酶青霉素类（三）广谱青霉素类（四）抗铜绿假单胞菌广谱青霉素（五）主要作用于G-菌的青霉素（一）半合成青霉素1.耐酸青霉素类——苯氧青霉素类青霉素V（penicillinV）非奈西林（phenethicillin）特点：耐酸不耐酶可口服抗菌谱与青霉素同——用于轻症感染（一）半合成青霉素2.耐酶青霉素类——异唑类青霉素双氯西林（dicloxacillin）苯唑西林（oxacillin）氯唑西林（cloxacillin）氟氯西林（flucloxacillin）特点：耐酸耐酶可口服，血浆蛋白结合率高，不易透过血脑屏障双氯西林作用最强，主要用于耐青霉素G的金葡菌感染（一）半合成青霉素3.广谱青霉素类药物：氨苄西林（Ampicillin)、阿莫西林、匹氨西林等耐酸——可口服，不耐酶——对耐药金葡菌感染无效；对G-杆菌有效——可用于伤寒、副伤寒以及G-杆菌所致的呼吸道感染、尿路感染。（一）半合成青霉素4.抗铜绿假单胞菌广谱青霉素羧苄西林（Carbenicillin）、替卡西林（ticarcillin）、磺苄西林（sulbenicillin）、以及阿洛西林（azlocillin）和美洛西林（mezlocillin）等酰脲类青霉素。特点：不耐酸不耐酶——口服无效，对耐药金葡菌无效；对大多数G-菌有效——可用于G-杆菌所致的呼吸道、胆道及泌尿道感染；对铜绿假单胞菌作用强——主要用于铜绿假单胞菌所致的感染如烧伤创面感染（五）主要作用于G-菌的青霉素美西林（mecillinam）匹美西林（pivmecillinam）替莫西林（temocillin）特点：1.对G-菌产生的-内酰胺酶稳定2.主要用于G-杆菌所致的尿路感染小结各种青霉素类对胃酸和青霉素酶的稳定性天然青霉素：耐酸青霉素类：耐酶青霉素类：广谱青霉素类：抗铜绿假单胞菌广谱青霉素：不耐酸不耐酶耐酸不耐酶耐酸耐酶耐酸不耐酶不耐酸不耐酶四、头孢菌素类抗生素头孢菌素类抗生素是一类广谱半合成抗生素，其母核为7-氨基头孢烷酸（7-ACA），与青霉素类抗生素化学结构相同之处是均有一个β_内酰胺环，与青霉素相比它有如下特点：1、抗菌谱广，作用强2、对-内酰胺酶稳定3、过敏反应发生率低常用头孢菌素的分类第一代：头孢噻吩cefalothin头孢唑啉cefazolin头孢氨苄cefalexin头孢拉定cefradin等第二代：头孢呋辛cefuroxime头孢孟多cefamandole头孢克洛cefaclor头孢丙烯cefprozil等第三代：头孢噻肟cefotaxime头孢曲松ceftriaxone头孢他定ceftazidime头孢哌酮cefoperazone第四代：头孢匹罗cefpirome头孢吡肟cefepime头孢利定cefolidin头孢噻利cefoselis等（一）体内过程1.吸收：一般口服吸收差，需注射给药但某些头孢菌素如：头孢氨苄可口服2.分布：第三代、四代头孢菌素穿透力强，分布广，可透过血脑屏障3.排泄：主要经肾脏排泄注意：头孢哌酮、头孢克肟主要经胆汁排泄（二）抗菌作用抗菌谱：1.第一代和第二代对G+菌作用较强，对G-菌含铜绿假单胞菌及厌氧菌作用弱或无效；2.第三代和第四代对G-菌作用较强，对G+菌作用弱作用原理：与青霉素类抗生素相同与细菌细胞膜上的PBPs结合粘肽的形成阻碍细胞壁合成杀菌药(-)（三）临床应用第一代头孢菌素：主要用以治疗耐青霉素的金葡菌及敏感菌所致的轻、中度感染第二代头孢菌素：主要用于产酶耐药阴性杆菌感染以及敏感菌所致感染，一般革兰阴性杆菌感染可作首选药第三代、第四代头孢菌素：主要用于重症耐药革兰阴性杆菌感染（四）不良反应1.过敏反应：过敏性休克罕见，与青霉素有交叉过敏2.肾毒性：第一代多见注意：避免与肾毒性的药物合用如：氨基糖苷类、万古霉素、高效利尿药等3.静脉炎或出血倾向：头孢呋辛、头孢孟多、头孢哌酮；防治：VitK4.高钠血症：大量静脉注射钠盐5.其他：“醉酒样”反应、二重感染等（五）各代头孢菌素的特点第一代头孢菌素1.体内过程：组织穿透力差，脑脊液浓度低；2.抗菌谱：对G+菌（含耐药金葡菌）作用强2~4代头孢菌素对G-菌作用弱对铜绿假单胞菌、厌氧菌无效3.酶稳定性：对青霉素酶稳定，但对_内酰胺酶稳定性2~4代头孢4.不良反应：有肾毒性第二代头孢菌素1.抗菌谱G+菌：作用与第一代相仿或稍逊；G-菌：比第一代强；铜绿假单胞菌：无效厌氧菌：部分药物有效2.对多种_内酰胺酶稳定3.肾毒性较第一代降低第三代头孢菌素1.分布广，组织穿透力强，有一定量渗入脑脊液；t1/2延长2.G+菌：作用不及第一代和第二代G-菌：强于第一代和第二代铜绿假单胞菌及厌氧菌：有较强作用3.对多种_内酰胺酶高度稳定4.对肾脏基本无毒性第四代头孢菌素1.对革兰阴性菌作用较强2.对β_内酰胺酶尤其是超广谱质粒、染色体介导的酶稳定3.无肾脏毒性各代头孢菌素的特点小结药名抗菌谱酶稳定性用途肾毒性G+G-第一代强弱青霉素酶稳定耐青霉素酶铜绿假单胞菌-内酰胺酶差金葡菌感染及厌氧菌无效第二代强稍强-内酰胺酶产酶耐药G-铜绿假单胞菌稳定杆菌感染；降低无效，部分对敏感G+菌感染厌氧菌有效第三代弱强高度稳定重症耐药G-基本无毒铜绿假单胞菌杆菌感染及厌氧菌有效第四代弱更强更稳定同上无毒大抗菌谱G+G-对酶的稳定性用途肾毒性第一代强弱铜绿假单胞菌及厌氧菌无效对青霉素酶稳定β-内酰胺酶差用于耐青霉素酶金葡菌感染大第二代强稍强铜绿假单胞菌无效，部分对厌氧菌有效对β-内酰胺