β内酰胺类抗生素课件

3
青霉素类 β-内酰胺类 头孢菌素类
非典型β-内酰胺类
4
天然青霉素类
青霉素类
耐酸青霉素类
半合成青霉素类
耐酶青霉素类 广谱青霉素类
抗绿脓广谱青霉素类
5
第一代头孢菌素类
头孢菌素类
第二代头孢菌素类 第三代头孢菌素类
第四代头孢菌素类
6
非典型β内酰胺类
碳青霉烯类 单环β-内酰胺类 氧头孢烯类 头霉素类
五、补充营养、水及电解质
六、一般处理
33
34
炭疽是一种由炭疽杆菌引起的人畜共患传染病， 牛、羊、骡、骆驼等食草动物是其主要传染源。人直 接或间接地接触病畜和染菌的皮、毛、肉等会感染炭 疽。炭疽杆菌感染人体有三种途径：一是从皮肤伤口 和黏膜感染，引起皮肤炭疽；二是食入未煮透的病畜 肉制品，从消化道感染人体，引起肠炭疽；三是吸入 炭疽杆菌的芽孢，从肺感染人体，引起肺炭疽。
另一种是容易过敏的药品，而药品说明书中又要求
做皮试的药品如：中诺嘉林（头孢噻酚钠；力芬也是头 孢噻酚钠）、清开灵（冻干粉针）、益替欣（头孢替唑 钠）、糜蛋白酶、维生素B1注射液、胸腺肽注射液。
65
2. 吉海反应（赫氏反应）
婴儿青霉素用量
<60万u/kg·d，新生儿
3. 毒性反应
<40万u/kg·d，在24小 时内分次输入，肾功
63
《药典》指出，所有抗生素类药物均有引起严重 过敏反应的可能，尤其是青霉素和磺胺类药物最易
发生过敏反应，所以不管使用何种剂型的青霉 素必须事先做药敏试验。
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一种是常规皮试药物，包括青霉素类（注射和口服 剂型）、链霉素、结核菌素、破伤风抗毒素血清、盐酸
普鲁卡因、细胞色素C、有机碘造影剂、门冬酰胺酶。 无论药品说明书中是否说明要做皮试，这些药物在使用 前必须做皮试。

分类：第一代头孢菌素 第二代头孢菌素 第三代头孢菌素 第四代头孢菌素
β-内酰胺类抗生素
一、第一代头孢菌素
药物：头孢噻吩、头孢唑啉、头孢羟氨苄、
头孢氨苄、头孢匹林、头孢拉定
药理： 1.对革兰阳性球菌敏感：
包括肺炎链球菌、链球菌、葡萄球菌 对MRSA不敏感 金葡球菌产生的β-内酰胺酶稳定性优于二、三代
表皮~；
链球菌：草绿色~（甲型）、
G-球菌
脑膜炎球菌；
溶血性~（乙型）、 肺炎~等
淋球菌等
杆菌
革兰阳性杆菌：白喉~、
炭疽~ 革兰阳性厌氧杆菌：产气荚膜~、
破伤风~等 革兰阴性杆菌：百日咳~、
流感~
螺旋体
钩端螺旋体属-如：病原性钩端螺旋体；
疏螺旋体属- 如：回归热螺旋体； 密螺旋体属- 如：梅毒螺旋体
β-内酰胺类抗生素
第二节 青霉素类
青霉素G 最早应用于临床，杀菌力强、毒性 低、价格低廉。
处理敏感菌所致的各种感染的首选药物。 母核：6-氨基青霉烷酸（6-APA）（噻唑烷环 A+β-内酰胺环B）
β-内酰胺环B对 抗菌活性起关键作 用。
β-内酰胺类抗生素
一、青霉素： 1929年，Alexander Fleming 发现青霉
2.对革兰阴性杆菌、肺炎杆菌及异型变型杆菌 敏感
对革兰阴性杆菌作用弱于第二、三代 对革兰阴性菌产生的β-内酰胺酶不稳定
3.对铜绿假单胞菌、耐药肠杆菌和厌氧菌无效
不良反应：1.过敏反应 β-内酰胺类抗生素
β-内酰胺类抗生素
2. 耐酶青霉素 又称异噁唑类青霉素，侧链为 苯基异噁唑。（保护β-内酰氨环）
药物：苯唑西林、
特点：耐酸，
氯唑西林、
耐酶，

β-内酰胺类抗生素主要包括青霉素类、头孢菌素类、单环β-内酰胺类等，是临床最 常用的抗生素之一。
β-内酰胺类抗生素的作用机制是通过抑制细菌细胞壁肽聚糖的合成，导致细菌细胞 壁缺损，水分由外环境不断渗入高渗的菌体内，致细菌膨胀，变形死亡。
β-内酰胺类的研究进展
随着抗生素的广泛应用，细菌对β-内 酰胺类抗生素的耐药性逐渐增加，给 临床治疗带来了很大的挑战。
教学课件：第三十六章-β内酰胺类
• 引言 • β-内酰胺类的结构与性质 • β-内酰胺类的抗菌机制 • β-内酰胺类的应用与效果 • β-内酰胺类的安全性与不良反应 • 结论与展望
01
引言
主题简介
β-内酰胺类抗生素是一类具有β-内酰胺环的抗生素，具有抑制细菌细胞壁合成的作 用，对细菌有选择性毒性。
02
β-内酰胺环是该类抗生素发挥抗菌 活性的关键结构，其稳定性对保持 药效至关重要。
β-内酰胺类的性质
β-内酰胺类抗生素通常具有低溶解度、 高熔点的特性，这使得它们在水中不 易溶解。
β-内酰胺类抗生素通常是可溶于有机溶 剂的白色或类白色粉末，这使得它们在 制备药物制剂时需要适当的辅料和制备 技术。
β-内酰胺类的稳定性
β-内酰胺类抗生素对酸、碱、热、光和氧化等因素敏感，容易 发生水解和降解。
β-内酰胺环是该类抗生素最不稳定的部分，容易受到化学和酶 催化水解的影响。
03
β-内酰胺类的抗菌机制
抗菌药物的分类
01
02
03
β-内酰胺类
属于繁殖期杀菌剂，通过 抑制细菌细胞壁的合成， 发挥杀菌作用。
外排泵过度表达等。
β-内酰胺类的发展趋势与展望
针对β-内酰胺类抗生素的耐药性问题， 需要研发新型的β-内酰胺类抗生素或 改进现有药物，以提高抗菌活性并对 多重耐药菌有效。

– 不易透过血脑屏障和血眼屏障，但脑膜 发炎时脑脊液可达有效浓度
– 脂溶型低，细胞内分布少
青霉素 G-体内过程
• 代谢 • 排泄
– 以原形从肾脏排泄，90%经肾小管分泌 – 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。
• 延长半衰期
– 普鲁卡因青霉素、苄星青霉素(低效）
青霉素 G
– 改变PBPS结构 合成增加 药物亲和力下降
– 改变细胞通透性 跨膜通道孔蛋白
– 增强外排 – 缺乏自溶酶
第二节 青霉素类
• 母核为6-氨基青霉烷酸(6-APA)，由噻唑环和β -内酰胺环(
基本结构)组成。
改造 形成 半合 成青 霉素
第二节 青霉素类
• 窄谱青霉素类 • 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类 • 主要作用于G-菌的青霉素类
窄谱 青霉素 GBiblioteka 概述• 青霉素发现、发展 • 药理学特点 • 水溶液不稳定，极易分解 • 易受酸、碱、醇、氧化剂、金属离子
分解破坏 • 不耐热 降解青霉胺 • 作用较强 • 抗菌谱较窄
青霉素 G-体内过程
• 吸收 口服不耐酸，吸收少，生物利用度低，
需肌注或静滴
• 分布 细胞外液，广泛分布 – 关节腔、浆膜腔间质液、淋巴液、中耳 液大量分布
• 第三代 头孢噻肟、 ～唑肟、 ～曲松、 ～地秦、 ～他定、 ～哌酮(先锋必)、 ～地尼、 ～克肟等
• 第四代 头孢匹罗、 ～吡肟、 ～利定
头孢菌素类抗生素
• 药动学
– 吸收良好 – 可透过屏障 头孢曲松-血脑屏障 第三代可透过血眼
屏障 – 除头孢哌酮经胆汁排泄外，均经肾排泄 – 除头孢噻吩、头孢噻肟经代谢后排泄外，其余均以

Penicillin G经酶解生成6-APA
6-APA与相应的侧链酸缩合
临床上半合成青霉素 衍生物钠盐的制备
（二）头孢菌素及半 合成头孢菌素
头孢菌素C(Cephalosporin C)
Cephalosporin C的结构特点
Cephalosporins的母核是四元的β-内酰胺环与六元的氢化噻嗪环骈合而成。 四元环骈六元环”的稠合体系受到的环张力比青霉素母核的“四元环骈五元环”体系的环张力小。 结构中C-2-C-3的双键可与N-1的未共用电子对共轭，比Penicillins更稳定。
他唑巴坦(Tazobactam)
在Sulbactam的化学结构基础上，进行进一步研究发现其2-位甲基被取代后可以得到一系列新结构的化合物，这些化合物的活性更强，其中他唑巴坦(Tazobactam)已经正式上市。
3. 碳青霉烯类
沙纳霉素(Thienamycin)是七十年代中期Merck公司的研究人员在筛选能作用于细胞壁生物合成的抑制剂的过程中，从链霉菌Streptomyces cattleya发酵液中分离得到的第一个碳青霉烯化合物。
碳青霉烯、青霉烯、氧青霉烷和单环β-内酰胺抗生素通常称为非经典的β-内酰胺抗生素。 β-内酰胺酶抑制剂也属于非经典β-内酰胺抗生素。
β-内酰胺酶抑制剂
β-内酰胺酶是细菌产生的保护性酶，使某些β-内酰胺抗生素在未到达细菌作用部位之前将其水解失活，这是细菌产生耐药性的主要机理。β-内酰胺酶抑制剂是针对细菌对β-内酰胺抗生素产生耐药机理而研究发现的一类药物。它们对β-内酰胺酶有很强的抑制作用，本身又具有抗菌活性。
甲氧西林和苯唑西林 结构比较
Oxacillin在弱酸条件，微量铜离子的催化下，发生分子重排，生成苯唑青霉烯酸。在339nm波长处有最大吸收峰。

头孢氨苄 λmax = 262nm 2、 IR法
专属性强，各国药典广 泛采用
（四）色谱法
1、TLC法
对照品 供试品
相同条件比较R
f
和斑点颜色
2、HPLC法
供对试照品品相同条件比较t紫色
+ 0.1%四苯硼钠 →↓白
2. 沉淀反应（青霉素盐） 遇酸→↓
青霉素钾 青霉素钠
H+ 青霉素 白
在过量HCl或 有机溶剂中溶解
3. 重氮化 - 偶合反应
芳伯氨基
普鲁卡因青霉素 H 普鲁卡因 青霉素
重氮化-偶合反应
红
（三） 光谱法
1、UV法 样品、分解产物
CH2 COHN
NH2
O
S CH3
N
CH3
COOH
-氨基酸 茚三酮 蓝紫色
3. 双缩脲反应
CONH
似肽键
- 内酰胺类
碱性酒石酸铜 （开环分解）
紫
4. 与重氮苯磺酸反应 头孢哌酮 酚羟基
C6H5 OH
重氮苯磺酸
（偶合）
橙黄色
（二）各种盐的反应
1. K+、Na+的火焰反应
Na+ 焰色→鲜黄色
第二节 β-内酰胺类抗生素
二、鉴别反应 （一）显色反应
1·
羟 肟 酸 铁 反 应
O
R
N7 H
S
61 2
8 N5 4 3
NaOH
CH2R1
O
COOH
O
R
N7 H
S
61 2
HN5 4 3
CH2R1
O
NHOH COONa
O
R
N7 H
6
S

胞 膜
胞膜外
等渗环境
7
细胞壁主要成分是胞壁粘肽:由N-乙酰葡萄糖胺（NAG）和N-乙 酰胞壁酸（NAM）两种氨基酸重复交替连接成网状结构。
ppt课件
8
青霉素与青霉素结合蛋白（PBPs）结合，抑制转 肽酶活性，干扰细菌细胞壁合成。
细胞壁缺损
水分由外界渗入
细胞膨胀变形
细胞破裂溶解死亡
ppt课件
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G+菌
第三十九章 β-内酰胺类抗生素
ppt课件
1
β -内酰胺类抗生素
β -Lactam Antibiotics
1 分类、作用机制和耐药机制 2 青霉素类 3 头孢菌素
ppt课件
2
BA 青 霉 素 类
头 孢 类
ppt课件
BA
3
一、β -内酰胺抗生素的分类
㈠青霉素类
窄谱
耐酶 广谱 抗铜绿假单胞菌 抗G－菌
ppt课件
12
第二节 青霉素类
天然青霉素 窄谱青霉素——青霉素G（掌握）
耐酶青霉素（掌握）
半合 成青
广谱青霉素（掌握）
霉素 抗铜绿假单孢菌广谱青霉素（熟悉）
抗G-杆菌青霉素（了解）
ppt课件
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一、天然青霉素
青霉素G （penicillin G）
【来源及化学】
1、来源
提取
青霉菌培养液中
②长效制剂：
普鲁卡因青霉素（双效西林） 仅用于轻症或预防
苄星青霉素（长效西林）ppt课件
17
抗菌谱：“五球四杆三螺一放”
重点
ppt课件
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【临床应用】
1.各种敏感的G+球菌感染的首选药
如链球菌感染性疾病 2.G+杆菌感染的首选药

耐药性的出现导致治疗失败和病死率的增加，给公共卫生带来严重威胁。
耐药性的产生机制
01
02
03
产生β内酰胺酶
细菌通过产生β内酰胺酶 ，能够分解β内酰胺类抗 生素，使其失去抗菌活性 。
靶位改变
细菌通过改变靶蛋白，降 低与抗生素的亲和力，从 而使抗生素无法发挥作用 。
外排泵机制
细菌通过增强外排泵的表 达，将进入细胞的抗生素 排出，降低其在细胞内的 浓度。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
06
β内酰胺类抗生素的耐 药性与对策
β内酰胺பைடு நூலகம்抗生素的耐药性现状
全球范围内β内酰胺类抗生素的耐药性呈上升趋势，尤其在一些国家和地区，耐药率 已经达到了非常高的水平。
常见的β内酰胺类抗生素耐药菌株包括肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌等 ，这些菌株对青霉素、头孢菌素等常用药物产生了抗药性。
不良反应
β内酰胺类抗生素的其他不良反应包括恶心 、呕吐、腹泻等胃肠道反应，头痛、眩晕等 神经系统反应以及局部注射疼痛、静脉炎等 。
防治措施
在使用β内酰胺类抗生素时，应尽量选择口 服给药途径，避免注射给药。对于必须注射 给药的患者，应注意注射部位的选择和护理 ，避免静脉炎的发生。对于胃肠道反应和神 经系统反应，可采取对症治疗措施缓解症状 。
抗菌机理
抑制细菌细胞壁合成
β内酰胺类抗生素通过抑制转肽酶活性，阻止细菌细胞壁合成过程中黏肽的交 叉联结，导致细菌细胞壁缺损，水分由外环境不断渗入高渗的菌体内，致细菌 膨胀变形死亡。
增强细菌自溶酶的活性
某些β内酰胺类抗生素能增强细菌自溶酶的活性，使细菌自溶或细胞壁水解。

头孢吡肟 头孢克定
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第一代头孢菌素
主要特点：
1、对G+菌作用强，G-菌作用弱；对铜绿假单胞菌、厌氧菌无效；
2、对各种β-内酰胺酶稳定性差；
3、对肾脏有一定的毒性。
4、组织穿透力差，脑脊液浓度低；
48
第二代头孢菌素
主要特点： 1、对G+菌作用比第一代稍差；对G-菌作用比第一代强；对铜
绿假单胞菌无效，但头孢孟多对厌氧菌有效； 2、对多种β-内酰胺酶比较稳定； 3、肾脏毒性降低。
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二、半合成青霉素
由于天然青霉素存在有抗菌谱窄、不耐胃酸口服无效及不 耐酶易被水解等缺点。
改变天然青霉素G的侧链可获得耐酸、耐酶、广谱、抗铜 绿假单胞菌及主要作用于G-菌等等。
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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）抗铜绿假单孢菌青霉素类 （五）抗革兰氏阴性菌青霉素类
该类药物皆为广谱青霉素，对G+菌和大多数G-杆菌特别是
对铜绿假单胞菌具有显著的抗菌活性；
常用药物有：羧苄西林、哌拉西林、替卡西林、磺苄西林、
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（五）抗G-杆菌青霉素
美西林、匹美西林和替莫西林
特点： 对G+菌的作用差；对铜绿假单孢菌无效； 对G-菌的作用强，对G-菌产生的β-内酰胺酶稳定； 主要用于G-杆菌所致的泌尿生殖系感染、伤寒及胆道感染。
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耐酸
青霉素V
耐酶
氨基(广谱)
甲氧西林 苯唑西林 氯唑西林 双氯西林 氟氯西林
氨苄西林 阿莫西林
抗铜绿假单胞菌 广谱
羧基 羧苄西林 替卡西林 磺基 磺苄西林 脲基 呋布西林 美洛西林 阿洛西林 哌拉西林 阿帕西林