抗生素在微生物培养基中多作为抑菌剂使用,通常分为β-内酰胺类、氨基糖苷类、大环内酯类、四环素类、林可酰胺类、多肽类、喹诺酮类、磺胺类、利福霉素类等。
一、β-内酰胺类
β-内酰胺类抗生素是临床上最常用的抗菌药物。通过共价键与细胞壁合成有关的青霉素结合蛋白(PBPs)结合而抑制细菌细胞壁的合成,选择性好,虽然已经应用半个多世纪,但因其高效﹑低毒,至今仍是革兰氏阳性球菌(G＋)感染的首选药物。主要包括青霉素类、头孢菌素类、新型β-内酰胺类、β-内酰胺类与β-内酰胺酶抑制剂组成的复合制剂等类型。
青霉素类是由苄青霉素发展而来的一类抗生素,主要包括天然青霉素和半合成青霉素两大类。青霉素主要作用于革兰氏阳性细菌﹑阴性球菌及螺旋体。大多数革兰氏阴性杆菌(G-)对青霉素不敏感。青霉素对阿米巴、立克次体、真菌及病毒完全无效。青霉素与其他β-内酰胺类抗生素作用机制均相似,都是干扰敏感细菌细胞壁黏肽的合成,使细菌细胞壁缺损﹐菌体失去渗透保护屏障,导致细菌肿胀、变形﹐在自溶酶激活下﹐细菌破裂溶解而死亡。
头孢菌素类药物是一大类半合成β-内酰胺类广谱抗菌药物的总称。
新一代β-内酰胺类抗生素最大的特点是结构趋于复杂,但是对酸及β-内酰胺酶的稳定性有所提高,抗菌谱有了相当的发展,抗菌活性也有了很大的提高﹐近年来,许多药物化学家致力于通过改变β-内酰胺类抗生素的母环结构来发现具有新特点的抗生素。继传统的含有6-APA,7-ACA,7-ADCA等母核的抗生素外,又相继开发了一些新的含有非典型结构的抗生素,如克拉维酸﹑氧青霉烷﹑碳青霉烯、青霉烯、单环β-内酰胺﹑桥式内酰胺等抗生素及β-内酰胺酶等。如法罗培南,显著特点是具有很强的抗菌活性,特别是对金黄色葡萄球菌﹑耐青霉素的肺炎球菌﹑粪链球菌等革兰阳性菌及脆弱类杆菌等厌氧菌的抗菌活性明显高于现有的头孢菌素,抗革兰阴性菌活性与头孢菌素相似,对各种β-内酰胺酶稳定，耐药菌株少。
随着β-内酰胺类抗菌药物的长期、广泛使用,细菌逐渐对其产生耐药性,且日趋严重，其机制主要为耐药菌产生β-内酰胺酶,该酶能够催化水解青霉素,头孢菌素等β-内酰胺类抗菌药物的β-内酰胺环,使其抗菌效力削减或丧失,因此, β-内酰胺类抗菌药物与β-内酰胺酶抑制剂的复方制剂对于治疗耐药菌感染具有举足轻重的作用,作为成分之一的β-内酰胺酶抑制剂可以抑制由耐药菌产生的β-内酰胺酶的活性,保护另一成分β-内酰胺类抗菌药物免遭水解从而发挥其对产酶耐药菌的强大抑制和杀灭作用。目前,已用于临床的β-内酰胺酶抑制剂主要有舒巴坦、他唑巴坦和克拉维酸。
二、氨基糖苷类
氨基糖苷类抗生素能够抑制蛋白质合成﹐为静止期杀菌性抗生素。其以抗需氧革兰阴性杆菌﹑假单胞菌属﹑结核菌属和葡萄菌属为特点,由于氨基糖苷类抗生素在发挥抗菌作用时必须有氧参加,所以对厌氧菌无效。氨基糖苷类抗生素按其来源可分为两大类，一类是链霉素产生的,如卡那霉素。另一类是小单胞菌产生,如庆大霉素类。按化学结构分为假三糖类和假二糖类,按抗菌作用分为1代、2代和3代。氨基糖苷类常用的有阿米卡星,庆大霉素﹑链霉素,巴龙霉素等。氨基糖苷抗生素对大多数革兰阴性菌都有效,庆大霉素﹑妥布霉素,阿米卡星和奈替米星对卡他莫拉菌、流感嗜血杆菌,大肠埃希菌﹑克雷伯菌、肠杆菌﹑志贺菌和粘质沙雷菌等菌属都有较好的作用。对革兰阳性菌如葡萄球菌敏感性较高,但对厌氧菌、放线菌、脆弱拟杆菌等菌属的敏感性较差。
三、大环内酯类
大环内酯类抗生素是指14～16元大环内酯类抗生素(如红霉素类衍生物、乙酰螺旋霉素等)。而实际上,广义的大环内酯类抗生素药物包括:14～16元大环内酯类抗生素、24元或31元大环内酯内酰胺类抗生素(如他克莫司和西罗莫司,免疫抑制剂)、多烯大环内酯类抗生素(如两性霉素B和喷他霉素)以及18元新型大环内酯类抗生素(非达霉素)等。对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有效,尤其对支原体﹑衣原体、军团菌﹑螺旋体和立克次体有较强的作用。常见罗红霉素、克拉霉素,阿奇霉素等。Naoyuki等人研究比较了ABT-733与泰利霉素、阿奇霉素、克拉霉素、红霉素A对20株肺炎衣原体的抗菌活性。结果表明,喹红霉素的抑菌活性最高,90%的菌株被喹红霉素抑制,对耐药的呼吸道致病菌如肺炎链球菌﹑黏膜炎莫拉菌、金黄色葡萄球菌、流感嗜血杆菌﹑酿脓链球菌、肺炎支原体和嗜肺军团菌等也有很强的抑制活性。
四、四环素类
四环素类抗生素是由放线菌属产生的或半合成的一类广谱抗生素﹐由放线菌属直接产生的有四环素、土霉素﹑金霉素。半合成制取的甲烯土霉素、强力霉素、米诺环素等,具有十二氢化并四苯基结构。该类药物有共同的A,B,C,D4个环的母核,仅在5、6、7位上有不同的取代基。常见多西环素,米诺环素、替加环素等。其中多西环素又名脱氧土霉素.强力霉素﹐为四环素类常见抗菌药物之一,常用的多西环素的药物形式为其盐酸盐﹐盐酸多西环素对革兰氏阳性菌、阴性菌、支原体﹑衣原体和立克次氏体等有明显的抗菌效果。
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