第1節
β內酰胺類抗生素
β內酰胺類抗生素（β-lactams）係指化學結構中含有β內酰胺環的一大類抗生素，包括青黴素類、頭孢菌素類和其他的非典型β內酰胺類抗生素，如頭孢黴素類、碳青黴烯類、單環β內酰胺類、氧頭孢烯類及β內酰胺酶抑製劑等。
（一）抗菌作用機製
各種β內酰胺類抗生素的作用機製均相似，即通過乾擾細菌細胞壁合成而產生抗菌活性。細菌細胞壁的主要成分為肽聚糖，其基本組成單位是含有五肽的N-乙酰胞壁酸（NAC-Mur）和N-乙酰葡糖胺（NAC-GA），各基本單位又由短的肽鏈交叉聯結為網絡狀多聚體。不同的細菌有不同形式的交叉聯結，如葡萄球菌係由5個甘氨酸交聯而成（圖7-36-1）。
圖7-36-1 金黃色葡萄球菌胞壁肽聚糖交叉聯接示意圖
在肽聚糖的交聯合成過程中需要轉肽酶和羧肽酶等參與，而位於細菌胞質膜上的青黴素作用靶點——青黴素結合蛋白（PBPs），正是這些參與細胞壁生物合成所必需的酶。青黴素通過作用於PBPs，抑製肽鏈的交互連接，阻止正常的肽聚糖結構生成，造成細胞壁缺損。細菌失去細胞壁的屏障作用後，水分向高滲的胞質內滲透，導致菌體膨脹、變形、破裂。此外，還發現β內酰胺類抗生素可以觸發細菌的內源性自溶機製，啟動細胞溶解並導致死亡。由於哺乳動物無細胞壁，不受β內酰胺類抗生素的影響，故對機體的毒性小。
（二）細菌耐藥機製
細菌對β內酰胺類抗生素產生耐藥性的機製可概括為：細菌產生β內酰胺酶，水解、滅活抗生素；細菌細胞膜外大量的β內酰胺酶與抗生素牢固地結合，牽製抗生素與PBPs結合；PBPs發生結構改變或合成增加或產生新的PBPs；細菌的細胞壁或外膜的通透性改變，或在細胞膜上形成藥物主動流出係統，促使抗菌藥物自菌體內排出；細菌缺少自溶酶。
青黴素類（penicillins）的基本結構均由母核6-氨基青黴烷酸（6-APA）和側鏈（CO-R）組成（圖7-36-2）。母核中β內酰胺環為其抗菌活性必需結構，一旦環被打開，抗菌活性即消失。不同的側鏈則影響其抗菌譜、抗菌活性及對青黴素酶的穩定性。
圖7-36-2 青黴素類的基本結構
（一）天然青黴素
青黴素由多種青黴菌的培養液中提得。青黴菌的培養液中主要含有5種青黴素，即F、G、X、K和雙氫F。其中青黴素G的性質較穩定，作用較強，產量較高，毒性低，價格低廉，是臨床治療敏感菌所致的各種感染的首選藥。
青黴素G（penicillin G, benzylpenicillin，苄青黴素）
【藥代動力學】
青黴素G易被胃酸所破壞，口服吸收差。肌內注射吸收迅速而完全，達峰時間約30 min。吸收後主要分布在細胞外液，腦脊液中含量較低，但在炎症時，透入量增多，可達到有效濃度。幾乎全部以原形經尿排泄（約90%由腎小管主動分泌），排泄迅速，t1/2為0.5～1h，有效濃度可維持4～6h。丙磺舒可與青黴素G競爭自腎小管分泌，從而延緩青黴素G的排泄，提高其血藥濃度，並延長作用時間。
為延長青黴素G的作用時間，還可采用難溶製劑普魯卡因青黴素和苄星青黴素。它們的水懸劑或油懸劑在注射部位緩慢溶解吸收，發揮長久的抗菌活性。前者一次注射40萬U，作用可維持24 h，後者一次注射120萬U，作用可維持15天。但因血藥濃度低，此類製劑隻適用於輕症患者或用於預防感染。
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【抗菌作用】
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