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L/O/G/O第三十九章β-内酰胺类抗生素概述•β-内酰胺类抗生素是临床最为常用的一类抗生素，其化学结构中都具有β-内酰胺环。•Theβ-lactamsincludepenicillinsandcephalosporins,etc.Allofthesedrugscontainaβ-lactamringintheirchemicalstructure.第一节分类、抗菌作用机制和耐药机制β-内酰胺类抗生素分类•青霉素类•1、窄谱青霉素类：青霉素G，青霉素V•2、耐酶青霉素类：甲氧西林•3、广谱青霉素类：氨苄西林、阿莫西林•4、抗铜绿假单胞菌广谱青霉素类：羧苄西林、哌拉西林•5、抗革兰阴性菌青霉素类：美西林、匹美西林•头孢菌素类•1、第一代头孢菌素：头孢拉定、头孢氨苄•2、第二代头孢菌素：头孢呋辛、头孢克洛•3、第三代头孢菌素：头孢哌酮、头孢噻肟•4、第四代头孢菌素：头孢匹罗β-内酰胺类抗生素分类•其他β-内酰胺类：碳青霉烯类、头霉素类、单环类•β-内酰胺酶抑制剂：克拉维酸、舒巴坦•β-内酰胺类抗生素的复方制剂Mechanismofaction1、抑制细胞壁的合成•细菌的细胞壁上存在着能与青霉素类或头孢菌素类相结合的青霉素结合蛋白（Penicillin-bindingproteins，PBPs），在细菌生长、繁殖中发挥重要作用，PBPs包括细菌细胞壁合成有关的酶，如转肽酶（Transpeptidase）。Mechanismofaction•细菌细胞壁的主要成分为肽聚糖，在转肽酶的催化下进行交联反应，生成具有网状结构的糖多肽，完成细胞壁的合成。Mechanismofaction•青霉素等β-内酰胺类抗生素与转肽酶的活性中心共价结合，竞争性抑制酶的活性。•Penicillinscaninhibittheenzymesthatinvolvedintheformationofthepeptidoglycanlayerofthecellwall.Mechanismofaction•造成细菌细胞壁缺损，敏感菌菌体渗透压高，以致菌体膨胀、裂解、死亡。•Sothatthecellisincapableofwithstandingtheosmoticgradientbetweenthecellwallandenvironment,thecellswellsandruptures.Mechanismofaction2、革兰氏阳性菌产生自溶酶，在细胞壁缺损下自溶作用•Manybacteria(G+)producedegradativeenzymes(autolysins).•Theactionofautolysinsproceedsintheabsenceofcellwallsynthesis.抗菌特点•是一种杀菌剂•对繁殖期的细胞作用强，对静止期的细菌作用弱•对人体细胞毒性小•Penicillinsarethusbactericidalandareeffectiveonlyagainstmultiplyingorganisms,asrestingonesarenotmakingnewcellwall.•Theremarkablesafetyofthepenicilinisduetothefactthathumancellwallshaveadifferentstructurethatisunaffectedbypenicillin.耐药性（Resistance）•产生水解酶：β-内酰胺酶（β-lactamase）可使药物结构中的β-内酰胺环水解裂开，失去活性。•与药物结合：β-内酰胺酶可与某些耐酶β-内酰胺类抗生素迅速结合，使药物停留在胞质膜外间隙中，不能达到作用靶位。•改变PBPs：靶位结构发生改变，PBPs合成量增加或产生新的PBPs，与药物的结合减少。如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）。耐药性（Resistance）•改变菌膜通透性：接触抗生素后，突变菌株改变跨膜通道孔蛋白结构，导致β-内酰胺类抗生素进入菌内大量减少•增强药物外排•缺乏自溶酶第二节青霉素类抗生素•青霉素类抗生素包括天然青霉素natural和人工半合成semi-synthetic的青霉素，是临床广泛应用的抗生素•Mostbooksdividethepenicillinsintodifferentgroups.基本化学结构CNCCCSCOOHCH2R2CCONHCOR1CCONHCR1OCNCCSCH3CH3COOR2AABB青霉素头孢菌素主核侧链青霉素分类广谱青霉素类4窄谱青霉素类1耐酸青霉素类2耐酶青霉素类3主要作用于G-菌的青霉素类6抗铜绿假单胞菌广谱青霉素类5一、窄谱青霉素类来源及化学•青霉素G（penicillinG），是5种青霉素（X，F，G，K，双H）之一•为一有机酸，常用其钠盐或钾盐。干燥粉末溶于水后极不稳定，易降解失效，故应临用现配。•本药剂量用国际单位U表示，其他青霉素均以mg为剂量单位。青霉素G钠1670U≈1mg一、窄谱青霉素类体内过程•不宜口服。通常作肌内注射，吸收迅速且完全。能广泛分布于全身各部位。t1/2约0.5～1.0h，但药效作用4～6h。全部以原形迅速经尿排泄，可与丙磺舒竞争肾小管分泌。•青霉素G有水溶液、混悬剂和油剂，后两种制剂的血药浓度均很低，不适用于急性或重症感染，仅用于轻症病人或预防感染。一、窄谱青霉素类抗菌作用•抗菌作用很强，在细菌繁殖期有高度抗菌活性：①大多数G+球菌，如敏感金黄色葡萄球菌等；②G+杆菌，如白喉棒状杆菌等；③G-球菌，如脑膜炎奈瑟菌等；④少数G-杆菌，如百日咳鲍特菌等；⑤螺旋体、放线杆菌，如梅毒螺旋体等。一、窄谱青霉素类抗菌作用•对大多数G-杆菌作用较弱，对肠球菌不敏感，对真菌、原虫、立克次体、病毒等无作用。•金黄色葡萄球菌、淋病奈瑟菌、肺炎球菌、脑膜炎奈瑟菌等极易产生耐药性临床应用敏感的G+球菌、G-球菌、螺旋体感染的首选治疗药。预防感染性心内膜炎发生的首选药。与抗毒素合用治疗破伤风、白喉。对阿米巴、立克次体、真菌及病毒无效。青霉素不能影响其症状及后果，但可有效消除带菌状态临床应用•G+：溶血性链球菌、草绿色链球菌、肺炎球菌•G-：脑膜炎球菌•螺旋体：梅毒螺旋体、钩端螺旋体•放线菌感染放线菌是一类具有分枝状细胞的细菌，是抗生素的主要产生菌，迄今报道的9000多种抗生素中，约80%由其产生，少数可引起放线菌病。除青霉素治疗外还需外科引流。治疗螺旋体病时可有症状加剧现象，称赫氏反应或治疗矛盾。由于免疫复合物形成或释放非内毒素致热源钩端螺旋体导致严重的黄疸、肾衰竭和肺出血（Weil’sdisease）。它在世界各地均有发现，但是在热带地区出现得特别多，可以导致最多25%的感染者死亡。放线菌不良反应1、主要副作用是过敏反应表现：药疹、荨麻疹、支气管哮喘、血清病样反应、剥脱性皮炎、过敏性休克。原因：青霉素降解产物青霉噻唑、青霉烯酸为半抗原，进入机体后与血浆蛋白结合成为完全抗原（过敏原），引起过敏反应。•发生于接受青霉素1周以后，由IgG介导，表现为皮疹、发热、关节炎、紫癜、脾及淋巴结肿大，重者有心肌损害、蛋白尿及血尿。血清病样反应•青霉素过敏反应中最危险的是速发型超敏反应，这类反应是由IgE类抗青霉素抗体介导的。几乎所有的人接受青霉素后都会产生这类抗体，但在过敏体质个体中其生成量特别多，相当于正常人的3-4倍。速发型超敏患者可以由很小剂量甚至皮试剂量的青霉素而引起发作。接触后立即出现严重低血压，抢救不及可迅速死亡。青霉素过敏性休克的防治①仔细询问过敏史，对青霉素过敏者禁用；②避免滥用和局部用药；③避免在饥饿时注射青霉素；④不在没有急救药物（如肾上腺素）和抢救设备的条件下使用；⑤初次使用、用药间隔3天以上或换批号者必须做皮肤过敏试验，反应阳性者禁用；⑥注射液需临用现配；⑦病人每次用药后需观察30min，无反应者方可离去；⑧一旦发生过敏性休克，应首先立即皮下或肌内注射肾上腺素0.5～1.0mg，同时采用其他急救措施。不良反应2.赫氏反应•治疗螺旋体感染，雅司，鼠咬热，炭疽时症状加重现象。3、其他不良反应（1）青霉素注射造成的局部作用肌内注射PG引起局部疼痛、红肿或硬结；剂量过大或静脉给药过快可对大脑皮层产生直接刺激作用；鞘内或脑室内注射可引起严重甚至致死性的脑病变或蛛网膜炎。（2）青霉素的毒性作用青霉素的直接毒性作用很少，偶尔可出现骨髓抑制、粒细胞减少等。药物相互作用•丙磺舒、乙酰水杨酸等竞争肾小管分泌；•与氨基糖苷类协同抗菌；•与磺胺类、大环内酯类、四环素类、氯霉素类等抑菌药产生拮抗作用；•不能与重金属配伍，以免影响活性；•不可与林可霉素、四环素、苯妥英钠、VitB族、VitC等混合后静脉给药，否则易引起溶液浑浊；•氨基酸营养液可增强其β-内酰胺类抗生素的抗原性，属配伍禁忌。二、耐酸青霉素•药物：青霉素V（苯氧甲青霉素），非奈西林（苯氧乙青霉素）。•特点：耐酸，不耐酶，抗菌谱≈PG，较PG弱。三、耐酶青霉素•药物：苯唑、氯唑、氟氯、双氯西林。•特点：耐酸、耐酶、抗菌谱≈PG，较PG弱。四、广谱青霉素•药物：–氨苄西林（ampicillin)、羟氨苄西林(amoxycillin)、匹氨西林•特点：–耐酸，不耐酶，抗菌谱广(G+菌，G-菌)有效，G+菌作用小于PG。但对铜绿假单胞菌无效。五、抗铜绿假单胞菌广谱青霉素类•药物：羧苄、磺苄、替卡、呋苄、阿洛、哌拉、美洛西林。•特点：不耐酸，不耐酶，抗菌谱广，对铜绿假单胞菌有效，G-菌作用强。•阿洛西林对产酶金葡萄疗效不好，但对耐药的铜绿假单胞菌（耐羧苄、庆大）等也有效好作用六、主要作用于G-菌的青霉素类•药物：美西林、匹美西林、替莫西林。•特点：主要作用于G-菌，尤对肠杆菌科细菌较强活性氨苄等；对β-内酰胺酶稳定；对G+菌作用差，铜绿假单胞菌，不动杆菌属不敏感。第三节头孢菌素类抗生素概述•头孢菌素类抗生素为杀菌药，其作用机制与青霉素类抗生素相同，作用靶点是细菌细胞膜上不同的青霉素结合蛋白（PBPs）。细菌对头孢菌素的耐药机制也与青霉素类抗生素相同。特点•抗菌谱广•杀菌力强•耐酸、耐酶•过敏反应少发展一代对G+菌作用最强提高对内酰胺酶的稳定性加强抗G-杆菌作用二代抗G-菌更强，高度耐酶，抗菌谱广，高效低毒三代三代头孢的替代治疗四代抗菌作用对酶的稳定性肾毒性抗菌作用比较头孢菌素G+G-厌氧菌铜绿假单胞菌一代+++++无效无效二代+++++有一定作用无效三代++++有效有效四代+++++有效强效对酶的稳定性及肾毒性比较头孢菌素内酰胺酶肾毒性一代不稳定有一定毒性二代大于一代小于一代三代高度稳定基本无毒四代最稳定基本无毒临床应用•第1代：用于敏感菌所致轻中度呼吸道，尿路感染等；•第2代：敏感菌所致肺炎、胆道感染、菌血症、尿路感染等；•第3代：新生儿脑膜炎，肠杆菌所致脑膜炎，G+/G-菌所致败血症，脑膜炎，骨髓炎、肺炎、尿路感染等严重感染。•第4代：治疗对第三代头孢菌素耐药的细菌感染。第四节其他β-内酰胺类抗生素碳青霉烯类：亚胺培南•抗菌谱：G+菌（包括MRSA），G-菌（包括铜绿假单胞菌，军团菌等），厌O2菌均极有效•对β-内酰胺酶稳定性极高•体内易受肾去氢肽酶（DHP-I）水解灭活，合用其抑制剂——西汀他丁，延长其体内作用时间，抵消其肾毒性。•不耐酸，仅少量进入脑脊液（感染无增多）头霉素类（头孢西丁）•特点：1、抗菌谱，抗菌活性与第二代头孢菌类似，G+菌作用第1代头孢。对厌O2菌（包括脆弱，拟杆菌）有效，铜绿假单胞菌无效。2、β-内酰胺酶稳定性高。•应用：盆腔、妇科、腹腔等厌O2/需O2菌混合感染。第五节β-内酰胺酶抑制剂及其复方制剂β-内酰胺酶抑制剂•克拉维酸（棒酸），舒巴坦（青霉烷砜）,三唑巴坦•1、抗菌谱广，但抗菌活性低。•2、抑酶作用，与青霉素类，头孢菌素类合用有协同作用，使不耐酶抗生素的抗菌谱增广，抗菌作用显著加强。表39-2β-内酰胺类抗生素的复方制剂复方制剂抗菌药辅助药给药途径优立新unasyn氨苄西林1.0g0.5g舒巴坦0.5g0.25gim,iv奥格门