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β-内酰胺类抗生素
β-lactam Antibiotics
β-内酰胺类抗生素(β-lactam antibiotics)： 是指化学结构中含有β-内酰胺环的一类抗生 素。包括：
青霉素类抗生素 头孢菌素类抗生素 非典型的β-内酰胺类抗生素 β-内酰胺酶抑制剂
-内酰胺类抗生素分类
（一）青霉素类按抗菌谱和耐药性分为5类：
❖正在出现 脑膜炎双球菌 草绿色溶血性链球菌
【不良反应】毒性很低
1.变态反应 最常见 3%-10% 轻：皮肤过敏：荨麻疹，药疹 重：过敏性休克，发生率0.4-1.5/万，死亡率1/10万。
荨麻疹、药疹的临床症状
Pharmacology
过敏原: 降解产物——青霉噻唑蛋白、青霉烯酸、 6-APA高分子聚合物
主要的防治措施：
（1）仔细询问病史，对青霉素过敏者禁用； （2）避免滥用和局部用药； （3）避免在饥饿时注射青霉素； （4）在有急救药物（肾上腺素、激素、抗H1药）和抢救
设备的条件下使用；
Pharmacology
（5）初次使用、间隔3天以上或换批号者必须做皮 肤过敏实验，反应阳性者禁用；
（6）注射液需临用现配； （7）病人每次用药后需观察30分钟，无反应者方可离去； （8）一旦发生过敏性休克，应首先立即皮下或肌内注射
1.第一代头孢菌素 头孢氨苄、头孢拉定。 2.第二代头孢菌素 头孢呋辛、头孢克洛。 3.第三代头孢菌素 头孢哌酮、头孢噻肟、头孢克肟。 4.第四代头孢菌素 头孢匹罗。
（三）其他-内酰胺类 包括碳青霉烯类、头
霉素类、氧头孢烯类、单环-内酰胺类。
（四）-内酰胺酶抑制剂 棒酸和舒巴坦。 （五）-内酰胺类抗生素的复方制剂。
1、大多数G+球菌 如溶血性链球菌、肺炎球菌、草绿色 链球菌、不耐药的金葡菌和表皮葡萄球菌等；
2、G+杆菌 如白喉棒状杆菌、炭疽杆菌、产气荚膜杆菌、 破伤风杆菌、乳酸杆菌等；
3、 G-球菌 如脑膜炎奈瑟菌、不耐药的淋病奈瑟菌等；
Pharmacology
4、少数G-杆菌 如流感杆菌、百日咳鲍特菌等； 5、螺旋体、放线杆菌， 如梅毒螺旋体、钩端螺旋体、
较高稳定
敏感菌引起呼 吸、泌尿、胆 低 道感染。
严重的尿路感 染、败血症、 无 脑膜炎、肺炎、 铜绿假单胞菌 感染等
头孢菌素评价
优点： ①高效 ②低毒、过敏反应少 ③口服的均能耐酸 ④耐酶
缺点: ①不能兼顾G+、G-菌。 ②口服品种少
③与青霉素G有交叉耐药和过敏反应。
碳青霉烯类
亚胺培南
二肽酶抑制剂西拉司汀等量混合成其注他射剂β-称内为酰泰能
半 口服青霉素类：
合
青霉素Ⅴ (penicillin V) 特点：耐酸，口服吸收好，仅用于轻度感染
成 耐酶青霉素类：
青
甲氧西林：第一个耐酶青霉素。耐酶，不耐酸，主 要用于耐青霉素G的金葡菌感染。
霉
注：金黄色葡萄球菌对其特殊耐药（产生新
素
的PBPs），一旦耐药，该菌株将对所有的 β—内酰胺类抗生素产生耐药，称耐甲氧西林
抗菌机制
❖ -内酰胺类抗生素进入细胞后，与青霉 素结合蛋白(PBPs)结合，抑制细胞膜外粘 肽的交叉联接，造成细胞壁缺损，由于 细菌菌体内渗透压高，细胞壁缺损使水 分不断内渗，以致菌体膨胀、变形。
❖ 同时触发细菌自溶酶的活性，加速细菌 死亡。
耐药机制
1. 产生水解酶：β-内酰胺酶（青霉素酶、头孢菌素
与快速抑菌药合用→青霉素G ↓。
不能与重金属，尤其是铜、锌、汞配伍， 以免影响其活性。
氨基酸营养液可增强β-内酰胺类抗生素的 抗原性，属配伍禁忌。
青霉素G评价
优点：①杀菌作用强（高效） ②毒性低（低毒） ③价格便宜（价廉）
缺点：①不耐酸（口服无效） ②不耐酶（耐药现象普遍，耐药金葡菌高 达 90%） ③抗菌谱窄（窄谱） ④过敏反应（过敏性休克发生率高）
5、肾毒性: 第一代>第二代>第三代>第四代;
药物
抗菌谱
对 -内酰胺 肾毒 酶稳定性 性
临床用途
第一代
~噻吩、 ~唑啉
G+菌
~氨苄、 ~拉定
部分稳定
较大
轻中度呼吸道 和尿路感染
第二代
~呋辛、 ~孟多
G+菌、G-菌 厌氧菌
稳定
~克洛
第三代
G+菌、G-菌
~噻圬、 ~他定 厌氧菌、铜绿假单
~曲松、 ~哌酮 胞菌
稳定性及对肾脏的毒性分为4代。
Pharmacology
头孢菌素类药物总结：
1、杀菌机制类似青霉素，抗菌谱类似广谱抗生素； 2、对G+菌（包括耐药金葡菌）：第一代>第二代>第
三代>第四代; 3、对各种β-内酰胺酶稳定性: 第四代>第三代>第二代
> 第一代; 4、对G-菌: 第四代>第三代>第二代>第一代;
金黄色葡萄球菌（MRSA）
广谱青霉素
阿莫西林、氨苄西林
半
特点：（1）广谱 （2）耐酸但不耐酶
合
适应症：
成
主所要致用的于呼吸G-道杆、菌尿感路染、（胆铜道绿感假染单以胞及菌伤除寒外）青
治疗。此外，也可用于慢性活动性胃炎和 霉
消化性溃疡的治疗。
素
抗铜绿假单胞菌广谱青霉素 共同特点：广谱，对铜绿假单胞菌有特效. 半
1.窄谱青霉素类 以注射用青霉素G和口服用青霉素V为代表 2.耐酶青霉素类 甲氧西林、氯唑西林、氟氯西林 3.广谱青霉素类 氨苄西林、阿莫西林 4.抗铜绿假单胞菌广谱青霉素类 羧苄西林、哌拉西林 5.革兰阴性菌青霉素类 美西林和匹美西林
（二）头孢菌素类 按抗菌谱、耐药性和肾毒性分为一、二、
三、四代
酶等） 使易感药物结构中β-内酰胺环水解而失活。
2.与药物结合:β-内酰胺酶可与某些耐酶的β -内酰胺类抗
生素结合，使其停留于胞膜外间隙中，因而不能进入靶位
（PBPs）发生抗菌作用。又称为“牵制机制”。
3. 改变PBPs ：PBPs增多或结构改变或产生新的PBPs， 使与β-内酰胺类抗生素的结合减少
4.几乎全部以原型经尿排泄：90%经肾小管 分泌、10%经肾小球过滤排出。
5.长效制剂：缓慢吸收，作用持久
– 普鲁卡因青霉素，80万U，维持24h
– 苄星青霉素，120万U，维持15天
注：血药浓度低，仅用于轻症病人或用 于预防细菌感染。
Pharmacology
抗菌作用
青霉素G的抗菌作用很强，在细菌繁殖期低浓度抑 菌，较高浓度杀菌。对下列细菌有高度抗菌活性：
4. 改变菌膜通透性：细胞壁或外膜的通透性（细菌）改 变，使抗生素不能或很少进入细菌 体内到达作用靶位。
5. 增加药物外排
6.缺少自溶酶：抗生素具有正常的抑菌作用，但杀菌作 用差。
青霉素类抗生素
6-APA
青霉素的基本结构： 母核：6-氨基青霉烷酸（6-APA）+侧链
(RCO)
一、窄谱青霉素类（天然青霉素）
肾上腺素0.5-1.0mg，严重者应稀释后缓慢静注或滴 注，必要时加入糖皮质激素和抗组胺药。同时采用 其他急救措施。
Pharmacology
2、赫氏反应 3、其它不良反应 ：青霉素钾盐iv过快，可心脏 骤停。
【药物相互作用】
与丙磺舒、乙酰水杨酸、吲哚美辛、保泰松 等合用→青霉素G ↑
与氨基糖苷类抗生素合用→协同，但不能混 合静注。
回归热螺旋体、牛放线杆菌等。 对大多数G-杆菌作用较弱，对肠球菌不敏感，真菌、 原虫、立克次体、病毒等无作用。金葡菌、淋病奈瑟菌、 肺炎球菌、脑膜炎奈瑟菌等对本药极易产生耐药性。
【临床应用】
• 1.首选治疗敏感的G+球菌感染：如溶血性链球菌、敏感葡
萄球菌、肺炎球菌等引起的感染（急性扁桃体炎、肺炎、疖、 痈等）。
1928年Alexander Fleming 1940年 Chain and Florey 1945年 the Nobel prize 50年代末 半合成青霉素
H RCN
O O
SC3H C3H
N COH O
后的葡萄球菌
Alexander Fleming receiving his Nobel Prize in 1945
青霉素G（penicillin G，苄青霉素）
• 第一个用于临床的抗生素 • 结构：侧链中含有苄基 • 性质：干粉稳定，水溶液不稳定
①室温放置24h失效并产生致敏物，用前配制 ②易被酸、碱、醇、重金属离子破坏，避免合
用 • 剂量用国际单位“U”表示
Discovery and Development
半
匹美西林(pivmecillinam)
合
特点：
成
①对G-杆菌作用强，对G+作用弱。 青
②对铜绿假单胞菌无效
霉
素
头孢菌素类抗生素
基本结构:母核7-氨基头孢烷酸（7-ACA）＋侧链
与青霉素相比
抗菌作用机制相似 抗菌谱广，杀菌力强 对β-内酰胺酶较稳定 过敏反应发生率低
根据抗菌谱、抗菌强度对β-内酰胺酶的
羧苄西林：不耐酸，仅注射给药，对G-杆 合 菌作用强，尤对铜绿假单胞菌有特效，常 成
用于烧伤继发铜绿假单胞菌感染。
哌拉西林：抗铜绿假单胞菌作用比羧苄西 青 林强(8-16倍)，主要用于治疗铜绿假单胞 霉
菌、大肠杆菌、变形杆菌等所致的呼吸道、 素
泌尿道感染和败血症。
抗G-杆菌青霉素
美西林(mecillinam)
头霉素类
头孢西丁
菌谱广，对G+和G-均有较强的杀菌作用，与第二代 相同。对厌氧菌有高效。
三、氧头孢烯类
拉氧头孢 对β-内酰胺酶稳定，具有和三代头孢相似的抗菌 谱广和抗菌作用强的特点。
四、单环β-内酰胺类
氨曲南 对G-产生的许多β-内酰胺酶有效。对肠杆菌科、铜 绿假单胞菌、克雷伯菌及淋球菌作用好。
• 2.首选治疗G－球菌感染：如流脑、淋病。
• 3.首选治疗G+杆菌引起的破伤风、白喉和炭疽等 （须合用抗毒血清）。
• 4.首选治疗钩端螺旋体病、梅毒、回归热、等。 • 5. 治疗草绿色链球菌心内膜炎和预防感染性心内
膜炎发生的首选药。
• 6.放线菌病
【耐药菌】
❖已出现 葡萄球菌普遍耐药 ❖正在增加 淋球菌 肺炎链球菌
采用深发酵法， 合成大量青霉素
Merck. Co
【体内过程】
1.po：易被胃酸及消化酶破坏，吸收少且 不规则，不宜口服 2.im：吸收快而完全，30min达血药浓度 峰值， t1/2约0.5h-1h 3.脂溶性低，难以进入细胞内，主要分布 细胞外液及组织间液，房水和脑脊液中含 量较低，但脑膜炎时药物较易进入，可达 有效浓度。
β-lactam Antibiotics
β-内酰胺类抗生素(β-lactam antibiotics)： 是指化学结构中含有β-内酰胺环的一类抗生 素。包括：
青霉素类抗生素 头孢菌素类抗生素 非典型的β-内酰胺类抗生素 β-内酰胺酶抑制剂
-内酰胺类抗生素分类
（一）青霉素类按抗菌谱和耐药性分为5类：
❖正在出现 脑膜炎双球菌 草绿色溶血性链球菌
【不良反应】毒性很低
1.变态反应 最常见 3%-10% 轻：皮肤过敏：荨麻疹，药疹 重：过敏性休克，发生率0.4-1.5/万，死亡率1/10万。
荨麻疹、药疹的临床症状
Pharmacology
过敏原: 降解产物——青霉噻唑蛋白、青霉烯酸、 6-APA高分子聚合物
主要的防治措施：
（1）仔细询问病史，对青霉素过敏者禁用； （2）避免滥用和局部用药； （3）避免在饥饿时注射青霉素； （4）在有急救药物（肾上腺素、激素、抗H1药）和抢救
设备的条件下使用；
Pharmacology
（5）初次使用、间隔3天以上或换批号者必须做皮 肤过敏实验，反应阳性者禁用；
（6）注射液需临用现配； （7）病人每次用药后需观察30分钟，无反应者方可离去； （8）一旦发生过敏性休克，应首先立即皮下或肌内注射
1.第一代头孢菌素 头孢氨苄、头孢拉定。 2.第二代头孢菌素 头孢呋辛、头孢克洛。 3.第三代头孢菌素 头孢哌酮、头孢噻肟、头孢克肟。 4.第四代头孢菌素 头孢匹罗。
（三）其他-内酰胺类 包括碳青霉烯类、头
霉素类、氧头孢烯类、单环-内酰胺类。
（四）-内酰胺酶抑制剂 棒酸和舒巴坦。 （五）-内酰胺类抗生素的复方制剂。
1、大多数G+球菌 如溶血性链球菌、肺炎球菌、草绿色 链球菌、不耐药的金葡菌和表皮葡萄球菌等；
2、G+杆菌 如白喉棒状杆菌、炭疽杆菌、产气荚膜杆菌、 破伤风杆菌、乳酸杆菌等；
3、 G-球菌 如脑膜炎奈瑟菌、不耐药的淋病奈瑟菌等；
Pharmacology
4、少数G-杆菌 如流感杆菌、百日咳鲍特菌等； 5、螺旋体、放线杆菌， 如梅毒螺旋体、钩端螺旋体、
较高稳定
敏感菌引起呼 吸、泌尿、胆 低 道感染。
严重的尿路感 染、败血症、 无 脑膜炎、肺炎、 铜绿假单胞菌 感染等
头孢菌素评价
优点： ①高效 ②低毒、过敏反应少 ③口服的均能耐酸 ④耐酶
缺点: ①不能兼顾G+、G-菌。 ②口服品种少
③与青霉素G有交叉耐药和过敏反应。
碳青霉烯类
亚胺培南
二肽酶抑制剂西拉司汀等量混合成其注他射剂β-称内为酰泰能
半 口服青霉素类：
合
青霉素Ⅴ (penicillin V) 特点：耐酸，口服吸收好，仅用于轻度感染
成 耐酶青霉素类：
青
甲氧西林：第一个耐酶青霉素。耐酶，不耐酸，主 要用于耐青霉素G的金葡菌感染。
霉
注：金黄色葡萄球菌对其特殊耐药（产生新
素
的PBPs），一旦耐药，该菌株将对所有的 β—内酰胺类抗生素产生耐药，称耐甲氧西林
抗菌机制
❖ -内酰胺类抗生素进入细胞后，与青霉 素结合蛋白(PBPs)结合，抑制细胞膜外粘 肽的交叉联接，造成细胞壁缺损，由于 细菌菌体内渗透压高，细胞壁缺损使水 分不断内渗，以致菌体膨胀、变形。
❖ 同时触发细菌自溶酶的活性，加速细菌 死亡。
耐药机制
1. 产生水解酶：β-内酰胺酶（青霉素酶、头孢菌素
与快速抑菌药合用→青霉素G ↓。
不能与重金属，尤其是铜、锌、汞配伍， 以免影响其活性。
氨基酸营养液可增强β-内酰胺类抗生素的 抗原性，属配伍禁忌。
青霉素G评价
优点：①杀菌作用强（高效） ②毒性低（低毒） ③价格便宜（价廉）
缺点：①不耐酸（口服无效） ②不耐酶（耐药现象普遍，耐药金葡菌高 达 90%） ③抗菌谱窄（窄谱） ④过敏反应（过敏性休克发生率高）
5、肾毒性: 第一代>第二代>第三代>第四代;
药物
抗菌谱
对 -内酰胺 肾毒 酶稳定性 性
临床用途
第一代
~噻吩、 ~唑啉
G+菌
~氨苄、 ~拉定
部分稳定
较大
轻中度呼吸道 和尿路感染
第二代
~呋辛、 ~孟多
G+菌、G-菌 厌氧菌
稳定
~克洛
第三代
G+菌、G-菌
~噻圬、 ~他定 厌氧菌、铜绿假单
~曲松、 ~哌酮 胞菌
稳定性及对肾脏的毒性分为4代。
Pharmacology
头孢菌素类药物总结：
1、杀菌机制类似青霉素，抗菌谱类似广谱抗生素； 2、对G+菌（包括耐药金葡菌）：第一代>第二代>第
三代>第四代; 3、对各种β-内酰胺酶稳定性: 第四代>第三代>第二代
> 第一代; 4、对G-菌: 第四代>第三代>第二代>第一代;
金黄色葡萄球菌（MRSA）
广谱青霉素
阿莫西林、氨苄西林
半
特点：（1）广谱 （2）耐酸但不耐酶
合
适应症：
成
主所要致用的于呼吸G-道杆、菌尿感路染、（胆铜道绿感假染单以胞及菌伤除寒外）青
治疗。此外，也可用于慢性活动性胃炎和 霉
消化性溃疡的治疗。
素
抗铜绿假单胞菌广谱青霉素 共同特点：广谱，对铜绿假单胞菌有特效. 半
1.窄谱青霉素类 以注射用青霉素G和口服用青霉素V为代表 2.耐酶青霉素类 甲氧西林、氯唑西林、氟氯西林 3.广谱青霉素类 氨苄西林、阿莫西林 4.抗铜绿假单胞菌广谱青霉素类 羧苄西林、哌拉西林 5.革兰阴性菌青霉素类 美西林和匹美西林
（二）头孢菌素类 按抗菌谱、耐药性和肾毒性分为一、二、
三、四代
酶等） 使易感药物结构中β-内酰胺环水解而失活。
2.与药物结合:β-内酰胺酶可与某些耐酶的β -内酰胺类抗
生素结合，使其停留于胞膜外间隙中，因而不能进入靶位
（PBPs）发生抗菌作用。又称为“牵制机制”。
3. 改变PBPs ：PBPs增多或结构改变或产生新的PBPs， 使与β-内酰胺类抗生素的结合减少
4.几乎全部以原型经尿排泄：90%经肾小管 分泌、10%经肾小球过滤排出。
5.长效制剂：缓慢吸收，作用持久
– 普鲁卡因青霉素，80万U，维持24h
– 苄星青霉素，120万U，维持15天
注：血药浓度低，仅用于轻症病人或用 于预防细菌感染。
Pharmacology
抗菌作用
青霉素G的抗菌作用很强，在细菌繁殖期低浓度抑 菌，较高浓度杀菌。对下列细菌有高度抗菌活性：
4. 改变菌膜通透性：细胞壁或外膜的通透性（细菌）改 变，使抗生素不能或很少进入细菌 体内到达作用靶位。
5. 增加药物外排
6.缺少自溶酶：抗生素具有正常的抑菌作用，但杀菌作 用差。
青霉素类抗生素
6-APA
青霉素的基本结构： 母核：6-氨基青霉烷酸（6-APA）+侧链
(RCO)
一、窄谱青霉素类（天然青霉素）
肾上腺素0.5-1.0mg，严重者应稀释后缓慢静注或滴 注，必要时加入糖皮质激素和抗组胺药。同时采用 其他急救措施。
Pharmacology
2、赫氏反应 3、其它不良反应 ：青霉素钾盐iv过快，可心脏 骤停。
【药物相互作用】
与丙磺舒、乙酰水杨酸、吲哚美辛、保泰松 等合用→青霉素G ↑
与氨基糖苷类抗生素合用→协同，但不能混 合静注。
回归热螺旋体、牛放线杆菌等。 对大多数G-杆菌作用较弱，对肠球菌不敏感，真菌、 原虫、立克次体、病毒等无作用。金葡菌、淋病奈瑟菌、 肺炎球菌、脑膜炎奈瑟菌等对本药极易产生耐药性。
【临床应用】
• 1.首选治疗敏感的G+球菌感染：如溶血性链球菌、敏感葡
萄球菌、肺炎球菌等引起的感染（急性扁桃体炎、肺炎、疖、 痈等）。
1928年Alexander Fleming 1940年 Chain and Florey 1945年 the Nobel prize 50年代末 半合成青霉素
H RCN
O O
SC3H C3H
N COH O
后的葡萄球菌
Alexander Fleming receiving his Nobel Prize in 1945
青霉素G（penicillin G，苄青霉素）
• 第一个用于临床的抗生素 • 结构：侧链中含有苄基 • 性质：干粉稳定，水溶液不稳定
①室温放置24h失效并产生致敏物，用前配制 ②易被酸、碱、醇、重金属离子破坏，避免合
用 • 剂量用国际单位“U”表示
Discovery and Development
半
匹美西林(pivmecillinam)
合
特点：
成
①对G-杆菌作用强，对G+作用弱。 青
②对铜绿假单胞菌无效
霉
素
头孢菌素类抗生素
基本结构:母核7-氨基头孢烷酸（7-ACA）＋侧链
与青霉素相比
抗菌作用机制相似 抗菌谱广，杀菌力强 对β-内酰胺酶较稳定 过敏反应发生率低
根据抗菌谱、抗菌强度对β-内酰胺酶的
羧苄西林：不耐酸，仅注射给药，对G-杆 合 菌作用强，尤对铜绿假单胞菌有特效，常 成
用于烧伤继发铜绿假单胞菌感染。
哌拉西林：抗铜绿假单胞菌作用比羧苄西 青 林强(8-16倍)，主要用于治疗铜绿假单胞 霉
菌、大肠杆菌、变形杆菌等所致的呼吸道、 素
泌尿道感染和败血症。
抗G-杆菌青霉素
美西林(mecillinam)
头霉素类
头孢西丁
菌谱广，对G+和G-均有较强的杀菌作用，与第二代 相同。对厌氧菌有高效。
三、氧头孢烯类
拉氧头孢 对β-内酰胺酶稳定，具有和三代头孢相似的抗菌 谱广和抗菌作用强的特点。
四、单环β-内酰胺类
氨曲南 对G-产生的许多β-内酰胺酶有效。对肠杆菌科、铜 绿假单胞菌、克雷伯菌及淋球菌作用好。
• 2.首选治疗G－球菌感染：如流脑、淋病。
• 3.首选治疗G+杆菌引起的破伤风、白喉和炭疽等 （须合用抗毒血清）。
• 4.首选治疗钩端螺旋体病、梅毒、回归热、等。 • 5. 治疗草绿色链球菌心内膜炎和预防感染性心内
膜炎发生的首选药。
• 6.放线菌病
【耐药菌】
❖已出现 葡萄球菌普遍耐药 ❖正在增加 淋球菌 肺炎链球菌
采用深发酵法， 合成大量青霉素
Merck. Co
【体内过程】
1.po：易被胃酸及消化酶破坏，吸收少且 不规则，不宜口服 2.im：吸收快而完全，30min达血药浓度 峰值， t1/2约0.5h-1h 3.脂溶性低，难以进入细胞内，主要分布 细胞外液及组织间液，房水和脑脊液中含 量较低，但脑膜炎时药物较易进入，可达 有效浓度。