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头孢噻吩:治疗革兰氏阳性菌感染

 小药士 2024-09-27 发布于云南

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头孢噻吩

NO. 293

今天给大家介绍头孢菌素类相关的药物

  头孢菌素是由真菌Cephalosporium acremonium中提取的化合物发展而来,是广泛使用的β-内酰胺类抗生素。它们通过抑制细菌的细胞壁合成来杀灭细菌,广泛用于革兰氏阳性和革兰氏阴性菌感染的治疗。根据抗菌谱、耐药性及药代动力学特性的不同,头孢菌素被分为五个世代,分别在临床中发挥各自作用。以下是每个世代的头孢菌素及其代表药物、应用和临床特点第一代头孢菌素主要针对革兰氏阳性菌,对革兰氏阴性菌活性较弱。适用于轻度至中度感染,如皮肤软组织感染、尿路感染、术前预防。代表药物头孢唑林(Cefazolin:常用于手术预防、皮肤软组织感染。头孢噻吩(Cephalothin:用于呼吸道感染、泌尿系统感染。头孢氨苄(Cefalexin:常用于呼吸道感染、尿路感染,尤其适合口服。头孢拉定(Cefradine:用于呼吸道、皮肤和尿路感染。头孢羟氨苄(Cefadroxil:口服药物,用于呼吸道感染、皮肤软组织感染及尿路感染。头孢硫眯(Cefaloridine:用于呼吸道感染、泌尿系统感染、皮肤软组织感染。第二代头孢菌素对革兰氏阴性菌的抗菌谱较第一代有所增强,且对某些厌氧菌也有一定作用。用于呼吸道感染、尿路感染、耳鼻喉感染、皮肤感染及手术预防。代表药物头孢呋辛(Cefuroxime:用于上呼吸道和下呼吸道感染。头孢克洛(Cefaclor:主要用于呼吸道和皮肤感染。头孢美唑(Cefmetazole:对厌氧菌有效,常用于腹腔和妇科感染。头孢孟多(Cefotetan:广泛用于呼吸道、泌尿道及术前预防。头孢尼西(Cefonicid:主要用于泌尿系统及皮肤感染。头孢替安(Cefotiam:适用于呼吸道和泌尿系统感染。头孢布烯(Cefprozil:用于上呼吸道和下呼吸道感染,及皮肤软组织感染。第三代头孢菌素对革兰氏阴性菌(包括一些耐药菌株)有显著增强的抗菌活性,适用于严重的感染。部分药物对革兰氏阳性菌的作用较弱。用于重症感染如败血症、脑膜炎、医院获得性感染等。代表药物有头孢噻肟(Cefotaxime):广谱抗菌,用于严重的呼吸道、尿路和脑膜炎感染。头孢曲松(Ceftriaxone):广泛用于社区和医院获得性感染,如脑膜炎和败血症。头孢哌酮(Cefoperazone):对铜绿假单胞菌有良好活性,适用于医院获得性感染。头孢他啶(Ceftazidime):对铜绿假单胞菌有效,广泛用于严重的革兰氏阴性菌感染。头孢克肟(Cefixime):口服药物,用于呼吸道感染、尿路感染和中耳炎。头孢泊肟酯(Cefpodoxime Proxetil:口服药物,常用于呼吸道感染、尿路感染及皮肤感染。头孢地嗪(Cefoperazone):对革兰氏阴性菌有较好的效果,尤其是复杂腹腔感染。头孢西酮(Ceftriaxone):用于严重的全身感染,尤其是脑膜炎和败血症。头孢地尼(Cefdinir):用于呼吸道感染、皮肤软组织感染、扁桃体炎、中耳炎。头孢唑肟(Cefizoxime):用于呼吸道感染、尿路感染、腹腔感染、皮肤软组织感染。头孢甲肟(Cefmetazole):用于呼吸道感染、泌尿系统感染、术前预防感染。头孢匹胺(Cefpiramide):用于呼吸道感染、泌尿系统感染、骨感染。第四代头孢菌素在第三代基础上进一步扩大,对产ESBLs的革兰氏阴性菌株有效,同时保留了对革兰氏阳性菌的活性。适应症为重症感染,如复杂的腹腔、肺部、尿路感染,适用于医院获得性感染。代表药物有头孢吡肟(Cefepime):用于治疗严重感染,尤其是免疫功能低下的患者感染。头孢吡罗(Cefpirome):抗菌谱广泛,适用于复杂的尿路、腹腔及呼吸道感染。头孢地嗪(Cefpirome):抗菌范围包括多种革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌,适用于重症肺炎和败血症。第五代头孢菌素对多重耐药性革兰氏阳性菌特别是MRSA(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)有效,同时保留了对革兰氏阴性菌的抗菌活性。适应症为复杂的皮肤软组织感染、社区获得性肺炎,特别适用于MRSA感染。代表药物有头孢洛林(Ceftaroline):首个对MRSA有效的头孢菌素,用于社区获得性肺炎和皮肤感染。头孢托罗(Ceftolozane/他唑巴坦复合制剂:对抗复杂耐药的革兰氏阴性菌,包括铜绿假单胞菌和其他耐药菌株。

头孢噻吩(Cephalothin)

 1.结构特点:

白色或类白色结晶性粉末,易溶于水,不溶于有机溶剂。属于第一代头孢菌素,含有β-内酰胺环结构,具抗革兰氏阳性菌作用。头孢噻吩结构中含有噻吩基团,赋予其抗菌活性。

 2.合成机理及代谢:

头孢噻吩可以通过头孢菌素母核与噻吩基团的衍生物在适当条件下偶联反应得到。其主要在肝脏代谢为无活性代谢物,通过肾脏排泄。

 3.作用特点:

属于广谱抗菌药,主要用于治疗革兰氏阳性菌感染,尤其对金黄色葡萄球菌和链球菌有效。由于β-内酰胺环易被β-内酰胺酶破坏,故对部分产生此酶的细菌无效。


研发背景

头孢噻吩(Cefalotin)是第一代头孢菌素类抗生素之一,于20世纪60年代由美国礼来公司(Eli Lilly and Company)研发。头孢噻吩的出现是抗生素发展史中的重要一环,主要为了解决青霉素对某些细菌失效的问题。头孢类抗生素的开发源于20世纪40年代从意大利真菌Cephalosporium acremonium中分离出的头孢菌素C,它具有较好的抗革兰氏阳性和阴性菌活性,并且对某些青霉素耐药菌株有效。头孢噻吩作为该类药物中的一种,旨在填补抗青霉素耐药菌株的治疗空白。头孢噻吩的开发和研究是抗生素领域中不懈探索的结果。1950年代,科学家们发现青霉素的使用逐渐出现耐药性,尤其是金黄色葡萄球菌等菌株产生了β-内酰胺酶,使青霉素的疗效大打折扣。这促使科学家们寻找具有更广谱抗菌活性并能对抗这些酶的抗生素。研究人员通过对头孢菌素C进行结构改造,得到了头孢噻吩,这种药物具有更强的抗菌活性,并且能够抵抗部分β-内酰胺酶的破坏。头孢噻吩是通过在头孢菌素母核的6位进行化学修饰引入噻吩基团而合成的,这一改造大大增强了其对细菌细胞壁的靶向作用。它成为了临床上首个广泛应用的头孢类抗生素之一,并且奠定了头孢类抗生素在抗感染治疗中的重要地位。头孢噻吩的上市标志着头孢类抗生素研发的开端,随后许多其他头孢类药物也相继问世,形成了完整的头孢家族。尽管头孢噻吩是第一代头孢菌素,在抗生素发展初期发挥了重要作用,但随着耐药性问题的出现以及新一代头孢菌素(第二、第三、第四代)的研发上市,其在临床中的使用逐渐减少。当前,头孢噻吩主要用于特定感染的治疗,尤其是对第一代头孢菌素仍然敏感的菌株。此外,由于该药物在某些国家和地区仍具有一定的成本优势,它仍然是部分发展中国家医院的常用抗菌药物。然而,随着新的抗生素不断研发和临床应用,头孢噻吩的市场份额已经逐渐缩小,现代临床更多地依赖于更新一代的头孢菌素(如头孢曲松、头孢他啶等)以及其他广谱抗生素。此外,抗生素滥用和抗药性问题的日益严重也使得全球卫生机构更为慎重地使用头孢类抗生素,并提倡合理用药。总的来说,头孢噻吩在抗生素历史中具有重要的里程碑意义,虽然它在当今市场上的应用已经被其他更新、更广谱的药物替代,但它在抗生素的早期发展阶段发挥了不可替代的作用,也为现代抗菌药物的进一步开发提供了宝贵的经验。

药物化学

头孢噻吩是一种第一代头孢菌素类抗生素,化学式为C16H16N2O6S2,呈白色或类白色结晶性粉末,易溶于水,微溶于乙醇,不溶于大多数有机溶剂。其分子结构中含有典型的β-内酰胺环以及噻吩基团,后者赋予其独特的抗菌活性。头孢噻吩属于半合成抗生素,可以通过化学修饰头孢菌素母核来合成。

药理学  

头孢噻吩通过抑制细菌细胞壁的合成,阻止肽聚糖的交联,从而导致细菌死亡。它对多种革兰氏阳性菌有良好抗菌活性,如金黄色葡萄球菌、链球菌等,此外,对部分革兰氏阴性菌也有效。头孢噻吩通过结合并抑制转肽酶(也称为青霉素结合蛋白),从而破坏细胞壁的结构完整性。它对产生β-内酰胺酶的菌株作用有限,因此在临床应用时常与β-内酰胺酶抑制剂联合使用。

药物代谢动力学    

头孢噻吩主要通过肌肉注射或静脉注射给药,吸收迅速。该药物在肝脏中代谢较少,主要通过肾脏排泄,未代谢的原型药物通过尿液排出。其半衰期约为1-1.5小时,肾功能不全的患者中其清除率降低,需调整剂量。头孢噻吩在体内分布广泛,但不能很好地透过血脑屏障。

药物剂型

头孢噻吩主要有注射剂型,包括肌注用和静脉注射用粉针剂。常见剂量为1g或2g/瓶,配合生理盐水或葡萄糖溶液使用。临床上通常按体重和感染的严重程度来调整剂量。

药物不良反应和禁忌症 

常见不良反应包括胃肠道症状,如恶心、呕吐、腹泻;皮肤过敏反应,如皮疹、瘙痒;血液学反应,如白细胞减少、嗜酸性粒细胞增多等。严重者可能出现过敏性休克。对于青霉素或头孢类抗生素过敏的患者禁用。此外,肾功能不全者需谨慎使用,防止药物蓄积导致毒性反应。

临床应用

头孢噻吩广泛用于治疗由革兰氏阳性菌和部分革兰氏阴性菌引起的感染,如上呼吸道感染、泌尿道感染、皮肤软组织感染等。在外科手术的预防性抗感染治疗中也有应用,尤其是对于青霉素过敏的患者。此外,头孢噻吩还可用于严重细菌感染的经验性治疗,但需根据细菌培养结果调整抗生素。

药物相互作用

头孢噻吩与其他β-内酰胺类抗生素合用时,可能会增强其抗菌作用,但同时也增加了肾毒性风险。与氨基糖苷类抗生素(如庆大霉素)合用时,应密切监测肾功能,避免肾损伤。此外,头孢噻吩可能增强口服抗凝药的作用,增加出血风险,因此需要定期监测凝血功能。

重点相关(考察及应用)

头孢噻吩属于第一代头孢菌素,主要用于抗革兰氏阳性菌感染,对金黄色葡萄球菌、链球菌等效果较好。头孢噻吩通过抑制细菌细胞壁合成来发挥其杀菌作用,依赖其β-内酰胺环与细菌转肽酶结合,从而阻止肽聚糖的交联形成,导致细菌细胞死亡。:头孢噻吩常用于治疗呼吸道、皮肤软组织、泌尿道等多种感染性疾病。特别是在革兰氏阳性菌引起的感染中,如肺炎、扁桃体炎、蜂窝织炎等,具有广泛的临床应用。其抗菌谱较窄,对某些革兰氏阴性菌及产生β-内酰胺酶的菌株无效。对头孢类或青霉素类抗生素过敏的患者禁用。此外,头孢噻吩在肝肾功能不全的患者中应慎用,以防止药物在体内蓄积,导致毒性增强。常见的不良反应包括胃肠道反应(如恶心、呕吐、腹泻)、过敏反应(如皮疹、瘙痒)、血液系统反应(如白细胞减少、嗜酸性粒细胞增多)等。罕见但严重的不良反应可能包括过敏性休克和血清病。头孢噻吩可能与其他药物发生相互作用,如与抗凝药物联合使用时,可能会增加出血风险。同时,与其他具有肾毒性的药物(如氨基糖苷类抗生素)合用时,需密切监测肾功能,以防肾损伤。头孢噻吩主要用于治疗因革兰氏阳性菌感染引起的呼吸道、泌尿道及皮肤软组织感染。它在预防手术后感染中也有应用,尤其适合对青霉素耐药的患者。近年来,随着β-内酰胺酶产生菌株的增多,头孢噻吩在临床中的使用有所减少,通常会与β-内酰胺酶抑制剂联合使用,以增强其抗菌效果。

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