B 内酰胺类抗生素课件.ppt
,第四十章 -内酰胺类抗生素 （-lactam antibiotics）,引 言,-内酰胺类（-Lactam antibiotics）是指化学结构中具有-内酰胺环的一大类抗生素，包括青霉素类、头孢菌素类、头霉素类、硫霉素类、单环-内酰胺类（氨曲南）等。,青霉素是第一个用于临床的抗生素，发现于1929年；1943年秋，美国人研究盘尼西林取得了决定性进展。 1945年发现了头孢菌素；上世纪六十及七十年代，分别发展了半合成青霉素和头孢菌素类抗生素。 1944年，樊庆笙研制出首批盘尼西林使中国成为世界上率先生产盘尼西林的七个国家之一，并将其取作“青霉素”，形态上，这种霉株泛青黄色，故为“青”；英文中的词尾“ in” 常译为“素”。 “青霉素”的名字由此诞生,盘尼西林,一、-内酰胺类抗生素的共性,1. 化学结构相似：,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-氨基青酶烷酸,2. 有交叉过敏反应,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 （penicillin binding proteins，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,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：, 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 23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（Penicillin Antibiotics）,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。,青霉素G,【化学结构】,青霉素主核的化学结构是6-氨基青霉烷酸 （6-APA）,其中-内酰胺环是关键结构，此环裂解则失去抗菌活性,主核6-APA可带有各种不同的侧链，而侧链决定了不同青霉素的抗菌及药理特性。青霉素G的R1是一个苄基，故又称为苄青霉素。,青霉素类药物： 青霉素G,为有机酸，其钠盐易溶于水，水溶液不稳定，遇酸、碱、醇、重金属离子、氧化剂及遇热易被破坏， 20放置24h，抗菌活性下降，且生成有抗原性的降解产物。优点：杀菌作用强；毒性低；价格便宜缺点：不耐酸（不能口服）；不耐青霉素酶（耐药）；抗菌谱窄；易引起过敏性休克。,【理化性质及优点】,【效价】 抗菌效价以国际单位（U）表示： 1 mg=1667 U（钠盐） =1600 U （钾盐）,【体内过程】,1. 口服吸收差（10%,因可被胃酸破坏）；肌注后吸收快且完全，0.5h达血药浓度峰值，消除T1/2为0.51h。2. 主要分布于细胞外液。 3. 以原形经尿排泄，10%经肾小球过滤。90%经肾小管分泌。,但作用时间为3 4小时；为延长作用时间：1、采用不易吸收的长效制剂（普鲁卡因青霉素、苄星青霉素）2、合用苯磺舒。,【抗菌作用】,【抗菌谱】主要作用于G+菌： 球菌：金葡、肺炎双、溶链等 杆菌：炭疽、白喉、破伤风等G球菌：脑膜炎双、淋其他： 螺旋体（钩端螺旋体、梅毒螺旋体） 放线菌,抗菌作用的特点： 1、对G+菌作用强，对G-菌作用弱 细胞壁粘肽含量 细胞壁外层成分 菌体内渗透压 2、对繁殖期细菌作用强大 3、对哺乳动物和真菌无作用,胞壁粘肽占60,胞壁粘肽占10,【临床应用】,1.首选治疗敏感的G+球菌感染：如溶血性链球菌、敏感葡萄球菌、肺炎球菌等引起的感染（急性扁桃体炎、肺炎、疖、痈等）。2.首选治疗G球菌感染：如流脑、淋病。3.首选治疗G+杆菌引起的破伤风、白喉和炭疽等（须合用抗毒血清）。,4.首选治疗钩端螺旋体病、梅毒、回归热、等。5. 治疗草绿色链球菌心内膜炎和预防感染性心内膜炎发生的首选药。 6.放线菌病 。,合用氨基甙类可获协同治疗效果,【不良反应】,1. 过敏反应 ： 发生率约0.7%10%（平均5%），各种类型的变态反应都可出现。皮肤过敏反应和血清病样反应较多见，但并不严重。过敏性休克少见，但发生与发展迅速，50%可在给药后5分钟内，甚至数秒钟内发作，而且非常严重，常因抢救不及时而死于呼吸困难和循环衰竭。肾上腺素为必备的抢救药物。,预防：1、用药前详细询问过敏史2、做皮试3、用前新鲜配制4、做好急救准备,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,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_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,一、药物发展趋势,（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：Vit K 4. 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 24 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24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 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_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,1. 作用机制相同 2. 对-内酰胺酶稳定性高，不易产生耐药 3. 抗菌谱广，抗菌作用强 4. 过敏反应少，与青霉素类有部分交叉过 敏反应 (510%),三、与青霉素类相比,五、非典型-内酰胺类抗生素,化学结构： -内酰胺环 杂环药物分类：（一）头霉素类（二）碳青霉烯类（三）氧头孢烯类（四）单环-内酰胺类抗生素（五） -内酰胺酶抑制剂,（一）头霉素类 头孢西丁（Cefoxitin） 头孢美唑（Cefmetazole）,1、抗菌谱广，对G-杆菌作用强，对厌氧菌高敏， 对耐甲氧西林金葡菌敏感性差，对铜绿假单 孢菌无效；2、用于G-菌和厌氧菌所致的感染,（二）碳青霉烯类亚胺培南（Imipenem),1、抗菌谱广，作用强，对多数G+、G-菌有效， 对厌氧菌是-内酰胺类中作用最强者2、不仅对-内酰胺酶高度稳定，且有抑酶作用3、易被肾脱氢肽酶降解，需与此酶的特异性抑 制剂西司他丁合用4、临床用于G+、G-菌及厌氧菌所致的感染,（三）氧头孢烯类 拉氧头孢（Latamoxef）,1、抗菌谱广，作用强、持久，与第三代头孢菌素相似2、对厌氧菌尤其脆弱类杆菌作用强 （四）单环-内酰胺类抗生素 氨曲南（Azthreonam）1、对G-杆菌高敏， G+球菌、厌氧菌耐药，为窄谱杀 菌剂2、对G-杆菌产生的-内酰胺酶高度稳定3、用于G-需氧菌所致感染,（五） -内酰胺酶抑制剂 克拉维酸（Clavulanic Acid） 舒巴坦（Sulbactam）,1、本身无或有微弱的抗菌活性，但能抑制-内酰 胺酶，保护-内酰胺类抗生素免受水解；2、对质粒编码的-内酰胺酶敏感，对染色体介导 的-内酰胺酶作用弱；3、与-内酰胺类抗生素联合用于敏感菌所致的感染,
