β内酰胺类抗生素的分类及应用
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β-内酰胺类抗生素分类、抗菌作用机制和耐药机制分类青霉素类天然青霉素青霉素G半合成青霉头孢菌素类一、二、三、四代:头孢拉定,头孢克洛非典型的β-内酰胺类头霉素类:头孢西丁氧头孢烯类:拉氧头孢碳青霉烯类:亚胺培南单环β-内酰胺类:氨曲南β-内酰胺酶抑制药:克拉维酸、舒巴坦抗菌作用机制[杀菌]机制1、作于青霉素给蛋(PBPs),妨碍黏肽的形成抑制细胞壁合成,菌休失去渗透屏障而膨胀、裂解2、触发细菌自溶酶,使细菌裂解溶化3、与PBP3结合,阻碍细菌分裂繁殖,菌体出现形态、功能异常特点对繁殖活动期细菌杀菌作用强大,故对急性、严重感染疗效好人类细胞无细胞壁,故对宿主毒性小小因G+菌富含细胞壁,故青霉素对G+菌效果好,对G-几乎无效(窄谱)耐药机制产生水解酶细菌产生β-内酰胺酶破坏抗生素结构牵制机制大量β-内酰胶酶与广谱青霉素和第二、三代头孢菌素迅速牢固结合后,使药物停留于胞膜外间隙,不能到达靶点发挥抗菌作用PBP组成和功能发生变化耐药菌株增加PBPs合成或产生新的PBPs,使与β-内酰胺类抗生素结合减少,失去抗菌作用改变菌膜通透性大肠杆菌突变,使胞膜通道蛋白丢失,通透性减小铜绿假单胞菌胞壁外膜缺少非特异性孔道蛋白一对内酰胺类天然耐药缺乏自溶酶金黄色葡萄球菌耐药的原因是缺少自溶酶增强药物外排青霉素类抗生素天然青霉素青霉素G(苄青霉素)抗菌作用G+高度敏感球菌肺炎球菌,溶血性链球菌,草绿色链球菌杆菌白喉杆菌,炭疽杆菌厌氧杆菌产气夹膜杆菌,破伤风杆菌,乳酸杆菌敏感但易耐药金黄色葡萄球菌,表皮葡萄球菌(产青霉素酶)G-高度敏感球菌脑膜炎球菌,韦容球菌杆菌流感杆菌,百日咳杆菌敏感但耐药淋球菌(产生β-内酰胺酶)其他螺旋体、放线杆菌体内过程肌肉注射延长作用时间普鲁卡因青霉素(水溶性差)、苄星青霉素(长效)临床应用首选用药溶血性链球菌扁桃体炎,丹毒,猩红热,败血症草绿色链球菌治疗和预防感染性心内膜炎肺炎球菌大叶性肺炎,中耳炎放线菌病,梅毒,回归热,钩端螺旋体病,鼠咬热与抗毒素合用治疗破伤风,白喉敏感但耐药流行性脑膜炎,淋病不良反应变态反应(常见)常见过敏性休克,溶血性贫血,药疹,药热机制青霉素降解产物等致敏原所致预防8条P372赫氏反应青霉素治疗梅毒、钩端螺旋体、雅司、鼠咬热、炭疽病等时,出现症状加剧,表现为全身不适、寒战、发热、咽痛、肌痛、心跳加快等机制螺旋体释放非内毒素致热原母核6-氨基青霉烷酸(6-APA)半合成青霉素耐酸口服青霉素类青霉素V广泛应用的口服青霉素耐酸,不耐菌用于轻度敏感菌感染、恢复期的巩固治疗和防止感染复发的预防用药耐酶青霉素类甲氧西林,异唑类青霉素包括苯唑西林,氯唑西林,双氯西林和氟氯西林等抗菌作用双氯西林>氟氯西林>氯唑西林苯唑西林耐酶,可口服,胃肠吸收好仅用于耐青霉素G金葡菌所致严重感染广谱青霉素类耐酸,不耐菌氨苄西林、阿莫西林抗铜绿假单胞菌广谱青霉素类羧苄西林、哌拉西林主要作用于G-杆菌青霉素类美西林、替莫西林头孢菌素类抗生素母核7氨基头孢烷酸(7-ACA)第一代头孢氨苄、头孢唑啉、头孢羟氨苄、头孢拉定抗G++++抗G-+有肾毒性第二代头孢孟多、头孢呋辛、头孢克洛抗G+++抗G-++肾毒性减轻第三代头孢曲松(罗氏芬、菌必治)、头孢噻肟、头孢哌酮(先锋必)抗G++抗G-+++基本没有肾毒性第四代头孢匹罗、头孢吡肟、头孢利定抗G++++抗G-+++几乎没有肾毒性不良反应过敏反应,多为皮疹、荨麻疹非典型的β-内酰胺类碳青霉烯类亚胺培南亚胺培南抗菌活性极高,但易被肾肽酶水解亚胺培南与西司他丁1:1配伍制剂,称泰宁西拉司丁为肾肽酶抑制剂,并阻止亚胺培南进入肾小管上皮组织,抑制肾小管上皮细胞对其分泌,减少排泄头霉素类头孢西丁、头孢美唑对β-内酰胺酶的稳定性强于头孢菌素氧头孢烯类拉氧头孢对β-内酰胺酶的稳定性强于头孢菌素单环β-内酰胺类氨曲南对G-作用强β-内酰胺酶抑制药克拉维酸、舒巴坦。
第一节β-内酰胺类抗生素分类抗菌作用机制耐药机制二、作用机制z作用于青霉素结合蛋白(penicillin-binding proteins,PBPs)抑制细菌细胞壁合成→胞壁缺损,菌体膨胀、裂解z触发细菌自溶酶(autolysins)活性→菌体溶解,死亡G -菌细胞壁的肽聚糖结构G +菌细胞壁的肽聚糖结构D-羧肽酶内肽酶β-内酰胺类转肽酶转糖基酶青霉素结合蛋白PBPs青霉素D-丙氨酰-D-丙氨酸N青霉素和D-丙氨酰-D-丙氨酸的结构转肽酶催化反应和青霉素抑制作用β-内酰胺类抗生素的作用特点β-lactams 对真菌感染无效•对已合成的细胞壁无影响→β-lactams 对繁殖期细菌的作用较静止期强•哺乳动物的细胞没有细胞壁→β-lactams 对人和动物的毒性小•真菌的细胞壁没有粘肽→β-内酰胺类抗菌的必要条件Figure •透过G+菌细胞壁或G-菌外膜(穿透屏障)•对β-内酰胺酶的稳定性(水解屏障)•与靶点(PBPs )结合的亲和力(亲和性)三、耐药机制⒈产生水解酶β-内酰胺酶(β-lactamase)—水解机制⒉与药物结合β-内酰胺酶—牵制机制或陷阱机制(trapping mechanism)⒊改变PBPs如耐甲氧西林金葡菌(methicillin resistant staphylococcus aureus, MRSA)产生PBP2α⒋改变菌膜通透性G-细菌跨膜通道孔道蛋白⒌增强药物外排主动外排系统⒍缺乏自溶酶杀菌作用下降或仅有抑菌作用药物β-内酰胺酶β-内酰胺酶青霉素结合蛋白青霉素结合蛋白革兰阴性菌革兰阳性菌按抗菌谱、耐药性分类⒈窄谱青霉素类:青霉素G、青霉素V⒉耐酶青霉素类:甲氧西林、苯唑西林⒊广谱青霉素类:氨基青霉素类⒋抗铜绿假单胞菌广谱青霉素类:羧基青霉素、磺基青霉素、脲基青霉素⒌抗革兰阴性杆菌青霉素类:美西林一、窄谱青霉素类青霉素G(penicillin G,苄青霉素)【来源】青霉菌天然青霉素【化学】①侧链为苄基,苄青霉素②有机酸,常用钠盐或钾盐;③干粉稳定;④易溶于水,水溶液不稳定,可被酸、碱等破坏;受热分解;可生成具抗原性的降解产物,故需用时新鲜配制【体内过程】一般采用im,不宜口服主要分布于细胞外液,脂溶性低,进入细胞量少;脑膜炎时进入CSF的量↑10%经肾小球过滤,90%经肾小管分泌排出t约0.5~1h(短效)1/2青霉素难溶制剂(延长作用时间)▲普鲁卡因青霉素24h/1次80 im.▲苄星青霉素(长效西林)15d/1次120万U im.G+菌感染G+球菌感染溶血性链球菌—蜂窝组织炎、丹毒、猩红热等肺炎链球菌——大叶性肺炎、脓胸等敏感的金葡菌—疖、痈、败血症等草绿色链球菌、肠球菌——心内膜炎G+杆菌感染(配合抗毒素血清治疗)炭疽杆菌——炭疽白喉杆菌——白喉、白喉带菌者破伤风杆菌——破伤风产气荚膜杆菌——气性坏疽艰难梭菌——伪膜性肠炎丙酸、真、乳酸杆菌——内源性条件致病菌G-菌感染G-球菌感染脑膜炎球菌——流脑淋球菌——淋病G-杆菌染感(少数)流感嗜血杆菌———呼吸道感染杜克嗜血杆菌——软性下疳百日咳杆菌——百日咳螺形菌感染小螺菌——鼠咬热螺旋体感染梅毒、雅司螺旋体——梅毒、雅司(首选) 钩端螺旋体——钩体病回归热螺旋体——回归热放线菌感染放线菌——放线菌病【不良反应】⒈过敏反应(降解物或高分子聚合物导致)※药疹和血清病型反应多但不严重※过敏性休克少见而严重过敏性休克的主要防治措施:①详细询问病史,有青霉素过敏史者禁用;②避免滥用和局部用药;③避免在过度饥饿时用药④不在无急救药物暖和抢救设备的条件下使用⑤注射前应做皮试,更换批号时应重做皮试;⑥药物必须临时配制;⑦注射后应观察半小时;⑧一旦发生过敏性休克,立即注射肾上腺素⒉赫氏反应(Herxheimer reaction)在治疗螺旋体病或炭疽时,可有症状加剧现象(全身不适、寒战、发热、咽痛肌痛、心跳加快等)。
抗生素的分类由细菌、霉菌或其它微生物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类物质。
自1943年以来,青霉素应用于临床,现抗生素的种类已达几千种。
在临床上常用的亦有几百种。
其主要是从微生物的培养液中提取的或者用合成、半合成方法制造。
其分类有以下几种:(一)β-内酰胺类:青霉素类和头孢菌素类的分子结构中含有β-内酰胺环。
近年来又有较大发展,如硫酶素类(th ienamycins)、单内酰环类(monobactams),β-内酰酶抑制剂(β-lactamadeinhibitors)、甲氧青霉素类(methoxypeniciuins)等。
(二)氨基糖甙类:包括链霉素、庆大霉素、卡那霉素、妥布霉素、丁胺卡那霉素、新霉素、核糖霉素、小诺霉素、阿斯霉素等。
(三)四环素类:包括四环素、土霉素、金霉素及强力霉素等。
(四)氯霉素类:包括氯霉素、甲砜霉素等。
(五)大环内脂类:临床常用的有红霉素、白霉素、无味红霉素、乙酰螺旋霉素、麦迪霉素、交沙霉素等、阿奇霉素。
(六)作用于G+细菌的其它抗生素,如林可霉素、氯林可霉素、万古霉素、杆菌肽等。
(七)作用于G菌的其它抗生素,如多粘菌素、磷霉素、卷霉素、环丝氨酸、利福平等。
(八)抗真菌抗生素:如灰黄霉素。
(九)抗肿瘤抗生素:如丝裂霉素、放线菌素D、博莱霉素、阿霉素等。
(十)具有免疫抑制作用的抗生素如环孢霉素。
链霉素是从链霉菌(灰色链丝菌)培养液中提取出来的一种抗生素。
链霉素的硫酸盐是白色或微黄色的粉末或结晶,易溶于水,比较稳定,对某些杆菌,特别是结核杆菌,具有显著的抑菌乃至杀菌作用。
链霉素主要用于治疗结核病、鼠疫、百日咳、细菌性痢疾和泌尿道感染等。
金霉素也叫做“氯四环素”,是从金霉菌(金色链丝菌)培养液中提取出的一种抗生素。
金霉素的盐酸盐是金黄色的结晶,味苦,能溶于水中。
金霉素主要用于治疗对青霉素产生了抗药性的细菌性感染,以及斑疹伤寒、异型肺炎、沙眼、阿米巴痢疾等疾病。