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头孢菌素

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头孢菌素
药物种类
头孢菌素的核心结构
用途细菌感染
生物靶标青霉素结合蛋白
ATC代码J01D
外部链接
MeSHD002511
AHFS/Drugs.com药物分类

头孢菌素(cephalosporins)简称头孢,是一系列属于β内酰胺类抗生素,因最早分离的成分 cephalosporin C 而将其衍生物或近似物归于此类命名。头孢菌素与头霉素统称头孢烯

历史

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头孢菌素化合物最初是于1948年,由意大利科学家Giuseppe Brotzu萨丁岛排水沟中的枝顶孢霉英语Acremonium strictum[1][2]提炼出来。他发现这些顶头孢分泌出一些物质,可以有效抵抗引致伤寒伤寒杆菌牛津大学成功提炼出对β内酰胺酶稳定的头孢菌素C,但却未有足够的效力作临床使用。头孢菌素的核心是7-氨基头孢烯酸(简称7-ACA)是从头孢菌素C中衍生出来,并已证实与青霉素的核心(即6-氨基青霉烷酸,6-APA)相似。对7-ACA的旁链作出修改,得出一些非常有用的抗生素,而第一种的头孢噻吩便是由礼来公司于1964年发行。

反应机理

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头孢菌素能杀菌及与其他β内酰胺类抗生素(如青霉素)有相同的反应模式。菌一般都处于低渗(即外界的渗透压低于细菌体内部)的环境中,因而会自发地吸收外界的水分。为了防止细胞因吸水过多而膨胀炸裂,细菌在其细胞壁中合成一种名为肽聚糖(peptidoglycan)的物质,以此抵抗细菌体的自发吸水膨胀。头孢菌素即作用于胜肽聚糖的转化-合成过程中,阻止它的合成,进而导致细菌体失去抵抗渗透压的能力而胀破。 头孢菌素破坏细菌细胞壁肽聚糖(peptidoglycan)的合成。肽聚糖对细菌,尤其是革兰氏阳性菌细胞壁的结构完整性起著重要的作用。合成肽聚糖最后的步骤中是由转肽酶(又称为青霉素结合蛋白)所催化[3]

临床使用

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征状

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头孢菌素是预防性质及用于治疗细菌感染。是一广效型抗生素,依照其抗菌谱(anti-microbial spectrum)即抗菌范围而分类。第一代的头孢菌素在抵抗革兰氏阳性菌有出色的表现,而其后的头孢菌素则增强对抗革兰氏阴性菌,但是对革兰氏阳性菌的抵抗力会相应下降[3]

副作用

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头孢菌素治疗会引发的一般药物不良反应(即多于1%的病人)包括腹泻反胃皮疹电解质不平衡,及/或在注射位置感到疼痛及发炎。不常出现的不良反应(即0.1-1%的病人)则包括呕吐头痛头昏、口腔及阴道念珠菌病假膜性结肠炎二重感染嗜酸细胞增多及/或发热。少数甚至会发生过敏性休克。

约5-10%的对青霉素及/或碳青霉烯过敏的病人,会同样对头孢菌素过敏。所以若病人对它们曾有过敏的纪录,如荨麻疹过敏反应间质肾炎等,使用这些抗生素是一种禁忌。[4]

分类

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头孢菌素核心能作出不同的修改以达至不同的特性。头孢菌素是以它们的抗菌特性来分类。最初的头孢菌素被命名为第一代,而其后的则分为第二代。每一代新的系列都有著对革兰氏阴性菌较上一代显著的抗菌性,但在某些品种上却对革兰氏阳性菌降低了抗菌性。第四代的头孢菌素则有著广泛的效力。

虽然这样的分类方法并不怎么准确,但却是现时最普遍的分类法。例如,在日本并未为头孢菌素分类第四代,但却仍然将头孢克洛分类为第一代;头孢拉宗头孢米诺头孢替坦分类为第二代。头孢布烯头孢美唑头孢西丁分类为第三代头孢烯类抗生素;而氟氧头孢拉氧头孢则分类为氧头孢烯

大部份第一代的头孢菌素的英文是以“ceph-”开首,尤其是北美洲澳大利亚等国家。欧洲则以“cef-”为开首,较新的第一代头孢菌素及其后的世代都是以此为开首的。

典型头孢菌素的结构

第一代

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第一代头孢菌素(一代头孢)是较温和的抗生素,能抵抗包括能生产青霉素酶及敏感甲氧西林葡萄球菌属链球菌细菌,纵然它们不是这种细菌感染的首选治疗药物。它们另外亦会抵抗一些大肠杆菌克雷白氏肺炎杆菌奇异变型杆菌,但对脆弱拟杆菌肠球菌、抗药性葡萄球菌、假单胞菌属不动杆菌属肠杆菌属、引朵阳性变型杆菌沙雷氏菌没有功效。口服如Cephalexin、静脉注射如Cefazolin为主,抗菌范围中等,与抗青霉素酶青霉素相似,主要用于对抗G(+)(如葡萄球菌、链球菌、肺炎双球菌)及部份G(–)(如大肠杆菌)的感染,药效佳,用于外科预防感染或治疗感染性伤口,如呼吸、泌尿、生殖道及皮肤软组织感染。[3]


第一代头孢菌素包括:

第二代

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第二代头孢菌素(二代头孢)有较大的革兰氏阴性菌的抗菌性,且保留一些革兰氏阳性菌的抗菌性。它们对β内酰胺酶有更大的抵抗力。

第二代头孢菌素有著抗厌氧性生物性的包括:

以下的头孢烯有时亦被分类为第二代头孢菌素:

第三代

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第三代的头孢菌素(三代头孢)有广泛的抗菌性,且增加了抵抗革兰氏阴性菌的能力。某些头孢菌素,尤其是口服的及具抗假单胞菌属能力的,对革兰氏阳性菌有减少了的抗菌性。虽然扩展了的药性,β内酰胺酶使得它们在临床的用途减少,但它们仍特别适用于治疗院内感染


以下是有著抵抗假单胞菌属能力的第三代头孢菌素:

以下的头孢烯有时亦被分类为第三代头孢菌素:

第四代

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第四代头孢菌素(四代头孢)与第一代在对革兰氏阳性菌有相似的抗菌性,但它的抗菌性则更广泛。它们相比第三代有更强的对β内酰胺酶的抵抗力。大部份能穿透脑血管障壁及对治疗脑膜炎十分有效。

以下的头霉素有时亦被分类为第四代头孢菌素:

第五代

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不能分类

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这些头孢烯已经发展得很迅速,但却未能分类:

参考文献

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  1. ^ 何培新,刘伟,张长铠.两种枝顶孢霉胞内细菌的分离鉴定及种群演替[J].生态学报, 2010(8):7.DOI:CNKI:SUN:STXB.0.2010-08-014.
  2. ^ 申进文,何培新.枝顶孢霉对毒光盖伞子实体形成的影响[J].菌物学报, 2007, 26(3):4.DOI:10.3969/j.issn.1672-6472.2007.03.008.
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 蔡秋帆、汤念湖、王耀宏合著. 藥理學 2014. 新文京开发有限公司. 2014. 
  4. ^ Rossi S. Australian Medicines Handbook 2006. Adelaide. 2006. 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 http://www.clinicsmart.com/drugs/antibiot/antibioT.htm. [2008-02-10]. (原始内容存档于2008-05-06).  外部链接存在于|title= (帮助)

参见

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外部链接

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