抗生素在微生物培養基中多作為抑菌劑使用,通常分為β-內酰胺類、氨基糖苷類、大環內酯類、四環素類、林可酰胺類、多肽類、喹諾酮類、磺胺類、利福黴素類等。
一、β-內酰胺類
β-內酰胺類抗生素是臨床上最常用的抗菌藥物。通過共價鍵與細胞壁合成有關的青黴素結合蛋白(PBPs)結合而抑製細菌細胞壁的合成,選擇性好,雖然已經應用半個多世紀,但因其高效﹑低毒,至今仍是革蘭氏陽性球菌(G＋)感染的首選藥物。主要包括青黴素類、頭孢菌素類、新型β-內酰胺類、β-內酰胺類與β-內酰胺酶抑製劑組成的複合製劑等類型。
青黴素類是由苄青黴素發展而來的一類抗生素,主要包括天然青黴素和半合成青黴素兩大類。青黴素主要作用於革蘭氏陽性細菌﹑陰性球菌及螺旋體。大多數革蘭氏陰性杆菌(G-)對青黴素不敏感。青黴素對阿米巴、立克次體、真菌及病毒完全無效。青黴素與其他β-內酰胺類抗生素作用機製均相似,都是幹擾敏感細菌細胞壁黏肽的合成,使細菌細胞壁缺損﹐菌體失去滲透保護屏障,導致細菌腫脹、變形﹐在自溶酶激活下﹐細菌破裂溶解而死亡。
頭孢菌素類藥物是一大類半合成β-內酰胺類廣譜抗菌藥物的總稱。
新一代β-內酰胺類抗生素最大的特點是結構趨於複雜,但是對酸及β-內酰胺酶的穩定性有所提高,抗菌譜有了相當的發展,抗菌活性也有了很大的提高﹐近年來,許多藥物化學家致力於通過改變β-內酰胺類抗生素的母環結構來發現具有新特點的抗生素。繼傳統的含有6-APA,7-ACA,7-ADCA等母核的抗生素外,又相繼開發了一些新的含有非典型結構的抗生素,如克拉維酸﹑氧青黴烷﹑碳青黴烯、青黴烯、單環β-內酰胺﹑橋式內酰胺等抗生素及β-內酰胺酶等。如法羅培南,顯著特點是具有很強的抗菌活性,特別是對金黃色葡萄球菌﹑耐青黴素的肺炎球菌﹑糞鏈球菌等革蘭陽性菌及脆弱類杆菌等厭氧菌的抗菌活性明顯高於現有的頭孢菌素,抗革蘭陰性菌活性與頭孢菌素相似,對各種β-內酰胺酶穩定，耐藥菌株少。
隨著β-內酰胺類抗菌藥物的長期、廣泛使用,細菌逐漸對其產生耐藥性,且日趨嚴重，其機製主要為耐藥菌產生β-內酰胺酶,該酶能夠催化水解青黴素,頭孢菌素等β-內酰胺類抗菌藥物的β-內酰胺環,使其抗菌效力削減或喪失,因此, β-內酰胺類抗菌藥物與β-內酰胺酶抑製劑的複方製劑對於治療耐藥菌感染具有舉足輕重的作用,作為成分之一的β-內酰胺酶抑製劑可以抑製由耐藥菌產生的β-內酰胺酶的活性,保護另一成分β-內酰胺類抗菌藥物免遭水解從而發揮其對產酶耐藥菌的強大抑製和殺滅作用。目前,已用於臨床的β-內酰胺酶抑製劑主要有舒巴坦、他唑巴坦和克拉維酸。
二、氨基糖苷類
氨基糖苷類抗生素能夠抑製蛋白質合成﹐為靜止期殺菌性抗生素。其以抗需氧革蘭陰性杆菌﹑假單胞菌屬﹑結核菌屬和葡萄菌屬為特點,由於氨基糖苷類抗生素在發揮抗菌作用時必須有氧參加,所以對厭氧菌無效。氨基糖苷類抗生素按其來源可分為兩大類，一類是鏈黴素產生的,如卡那黴素。另一類是小單胞菌產生,如慶大黴素類。按化學結構分為假三糖類和假二糖類,按抗菌作用分為1代、2代和3代。氨基糖苷類常用的有阿米卡星,慶大黴素﹑鏈黴素,巴龍黴素等。氨基糖苷抗生素對大多數革蘭陰性菌都有效,慶大黴素﹑妥布黴素,阿米卡星和奈替米星對卡他莫拉菌、流感嗜血杆菌,大腸埃希菌﹑克雷伯菌、腸杆菌﹑誌賀菌和粘質沙雷菌等菌屬都有較好的作用。對革蘭陽性菌如葡萄球菌敏感性較高,但對厭氧菌、放線菌、脆弱擬杆菌等菌屬的敏感性較差。
三、大環內酯類
大環內酯類抗生素是指14～16元大環內酯類抗生素(如紅黴素類衍生物、乙酰螺旋黴素等)。而實際上,廣義的大環內酯類抗生素藥物包括:14～16元大環內酯類抗生素、24元或31元大環內酯內酰胺類抗生素(如他克莫司和西羅莫司,免疫抑製劑)、多烯大環內酯類抗生素(如兩性黴素B和噴他黴素)以及18元新型大環內酯類抗生素(非達黴素)等。對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌均有效,尤其對支原體﹑衣原體、軍團菌﹑螺旋體和立克次體有較強的作用。常見羅紅黴素、克拉黴素,阿奇黴素等。Naoyuki等人研究比較了ABT-733與泰利黴素、阿奇黴素、克拉黴素、紅黴素A對20株肺炎衣原體的抗菌活性。結果表明,喹紅黴素的抑菌活性最高,90%的菌株被喹紅黴素抑製,對耐藥的呼吸道致病菌如肺炎鏈球菌﹑黏膜炎莫拉菌、金黃色葡萄球菌、流感嗜血杆菌﹑釀膿鏈球菌、肺炎支原體和嗜肺軍團菌等也有很強的抑製活性。
四、四環素類
四環素類抗生素是由放線菌屬產生的或半合成的一類廣譜抗生素﹐由放線菌屬直接產生的有四環素、土黴素﹑金黴素。半合成製取的甲烯土黴素、強力黴素、米諾環素等,具有十二氫化並四苯基結構。該類藥物有共同的A,B,C,D4個環的母核,僅在5、6、7位上有不同的取代基。常見多西環素,米諾環素、替加環素等。其中多西環素又名脫氧土黴素.強力黴素﹐為四環素類常見抗菌藥物之一,常用的多西環素的藥物形式為其鹽酸鹽﹐鹽酸多西環素對革蘭氏陽性菌、陰性菌、支原體﹑衣原體和立克次氏體等有明顯的抗菌效果。
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