青霉素及头孢
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弗莱明(Alexander Fleming,1881-1955) 弗洛里(Howard Walter Florey,1898-1968) 钱恩(Ernst Boris Chain,1906-1979)
青霉素及头孢
青霉素及头孢
青霉素类按来源不同分为天然青霉素和半合成 青霉素两类。本类基本化学结构是由母核6-氨 基青霉烷酸（6-APA）和侧链（CO-R）组成。 母核6-APA由β-内酰胺环（B环）和饱和噻唑 环（A环）骈和而成，为抗菌活性必需部分， β-内酰胺环破坏后，抗菌活性即减弱或消失； 侧链则主要与抗菌谱、耐酸、耐酶等药理特性 有关
青霉素及头孢
天然青霉素：从青霉菌的培养液中提取，即 生物 合成，有F、G、K、X 及双氢F 等成分 ，其
中以青霉素G性质稳定，抗菌作用强，产 量
高，用于临床；
半合成青霉素：用人工合成的不同基团取代 了苄基而得
天然青霉素母核上的侧链而获得 。
青霉素及头孢
（一）天然青霉素
青霉素 G（Penicillin G）
青霉素及头孢
根据其作用机制，可解释青霉素的以下作用 特点：
①对革兰阳性菌作用强，而对革兰阴性杆 菌作用弱。因为革兰阳性细菌细胞壁粘肽含 量高，且菌体内渗透压高；革兰阴性杆菌细 胞壁粘肽含量少，菌体内渗透压低，外层又 有大量脂蛋白，使青霉素不易透过，故对青 霉素不敏感；
青霉素及头孢
②对繁殖期细菌作用强，对静止期细菌作 用弱。因为青霉素只抑制细菌细胞壁的合成， 并不破坏已形成的细胞壁。
③对人和动物的毒性小，过敏性休克除外。 因为动物的细胞无细胞壁，不受青霉素的影 响。过敏性休克严Baidu Nhomakorabea者可引起死亡
青霉素及头孢
【抗药性】
最易对青霉素产生抗药性的细菌是金葡 菌，产生抗药性的机制是产生了青霉素 酶
青霉素及头孢
【临床应用】 青霉素G是最早应用于临床的抗生素，因具有抗 菌活性高、毒性低、价格低廉等优点，临床上仍 可作为治疗敏感菌感染的首选药物。
2.革兰阳性杆菌 破伤风梭菌、白喉棒状杆菌、炭疽杆菌、 产气荚膜杆菌等皆对青霉素敏感。
青霉素及头孢
3.革兰阴性球菌 脑膜炎奈瑟菌对青霉素高度 敏感，淋病奈瑟菌对青霉素耐药已较普遍，但仍 有部分敏感。
4.螺旋体 梅毒螺旋体、钩端螺旋体、回归热 螺旋体对青霉素高度敏感。
5.放线菌 放线菌对青霉素敏感。
青霉素G简称青霉素，其侧链为苄基，故又名苄青霉 素。青霉素G是从青霉菌培养液中提取的一种抗生 素，常用其钠盐或钾盐，其粉剂在室温中稳定，易 溶于水；但水溶液极不稳定，20℃放置24h，抗菌活 性迅速下降，且可生成与变态反应有关的降解产物
青霉烯酸和青霉噻唑等，故应临用现配。酸、碱、
醇、重金属及氧化剂均可破坏青霉素，使其抗菌作
抗生素
第一节 β-内酰胺类抗生素
β -lactam antibiotics β-内酰胺类抗生素是指化学结构中具有 β-内酰胺环的一类抗生素，包括青霉素类、 头孢菌素类及新型β-内酰胺类。此类抗生素 抗菌范围广、抗菌活性强、毒性低、疗效 高、且药物品种多，故在临床上应用广泛。
青霉素及头孢
β-内酰胺类抗生素的结构 一、青霉素
青霉素的抗菌机制是阻碍细菌细胞壁的合成，属繁 殖期杀菌剂。青霉素与细菌胞浆膜上的转肽酶，即 青霉素结合蛋白（penicillin binding proteins， PBPs）结合，抑制了转肽酶的转肽作用，阻止了细 胞壁粘肽合成的交叉联结过程，使细菌细胞壁缺损， 水分由于渗透压内渗，菌体膨胀、变形，在细菌自 溶酶作用下，细菌裂解、死亡。
• 他们在美国建工厂，美国对这项工作极为重
视，如同实施制造原子弹的“曼哈顿”工程一样， 由国家组织实施了青霉素工程。在研究过程中在 一个西瓜皮上发现了优质青霉菌种，用玉米粉 （糊）发酵培养青霉菌使青霉素产量提高了10倍， 最后他们终于把青霉素提纯成晶体。
青霉素及头孢
• 第二次世界大战期间，青霉素的应用挽救了
青霉素及头孢
作用机制：抑制敏感细菌细 胞壁的合成
青霉素及头孢
——抑制细菌细胞壁的合成 ——
N-乙酰胞壁酸前体
磷霉素→
N-乙酰胞壁酸
-内酰胺类
环丝N-氨乙酸酰↗胞↘壁酸消合旋成酶酶万↓ 古霉直素链十肽杆↓菌肽
↓
粘肽合成酶
粘肽
五肽复合物 脂载体 二糖复合物
胞浆内
胞浆膜
青霉素及头孢
细胞膜外
【抗菌机制】
青霉素及头孢
【抗菌谱】
青霉素G抗菌谱较窄，对多数革兰阳性菌、革兰阴性球菌、 螺旋体和放线菌均有强大抗菌作用。对多数革兰阴性杆菌作 用较弱，对立克次体、真菌、病毒、原虫无效。
1.革兰阳性球菌 溶血性链球菌、肺炎链球菌、草绿色链 球菌、不产生青霉素酶的金黄色葡萄球菌（金葡菌）对青霉 素高度敏感。但产生青霉素酶的金葡菌对之高度耐药，肠球 菌敏感性较差。
成千上万人的生命。
• 青霉素的伟大发现，是科学史上的一项奇迹。
人们把青霉素、原子弹、雷达并称为第二次世界 大战期间三大发明。
• 1945年弗莱明、弗洛里和钱恩三人同时获得
诺贝尔生理学和医学奖。
青霉素及头孢
成功诀窍
形势发展之必然 良好的科学训练及品德 不同学科的紧密合作
青霉素及头孢
1945年诺贝尔奖获得者
青霉素及头孢
• 青霉素的发现：
英国伦敦圣玛丽医院的细菌学家亚历山大·弗莱 明( Alexander Fleming) 在1928年9月的一天早 上发现发现了一个没有加盖的葡萄球菌培养皿内长 出了青霉菌团――稀释800倍仍有杀菌能力。
青霉素及头孢
• 1939年二战爆发，弗莱明和一位英籍澳大利
亚病理学家弗洛里（florey）及一位德国化学家 Chain(钱恩)确定了青霉素的化学结构共同做了 大量的研究工作。
用减弱或消失，应避免配伍应用。本药剂量采用国
际单位U表示，青霉素G钠1mg相当于1670U，青霉 素G钾1mg相当于1598U
青霉素及头孢
【体内过程】
口服后易被胃酸和消化酶破坏，故不能口服。一般 采用肌内注射，必要时可静脉滴注。肌内注射吸收 快而完全，15～30min血药浓度可达高峰，吸收后 主要分布于细胞外液。本药不易透过血-脑屏障， 脑脊液中浓度低，但脑膜炎时透入量增多，能达有 效浓度。几乎全部以原形经肾排泄，约90%经肾小 管主动分泌，10%经肾小球滤过。t1/2为0.5～1h， 作用维持时间4～6h。
青霉素及头孢
青霉素及头孢
青霉素类按来源不同分为天然青霉素和半合成 青霉素两类。本类基本化学结构是由母核6-氨 基青霉烷酸（6-APA）和侧链（CO-R）组成。 母核6-APA由β-内酰胺环（B环）和饱和噻唑 环（A环）骈和而成，为抗菌活性必需部分， β-内酰胺环破坏后，抗菌活性即减弱或消失； 侧链则主要与抗菌谱、耐酸、耐酶等药理特性 有关
青霉素及头孢
天然青霉素：从青霉菌的培养液中提取，即 生物 合成，有F、G、K、X 及双氢F 等成分 ，其
中以青霉素G性质稳定，抗菌作用强，产 量
高，用于临床；
半合成青霉素：用人工合成的不同基团取代 了苄基而得
天然青霉素母核上的侧链而获得 。
青霉素及头孢
（一）天然青霉素
青霉素 G（Penicillin G）
青霉素及头孢
根据其作用机制，可解释青霉素的以下作用 特点：
①对革兰阳性菌作用强，而对革兰阴性杆 菌作用弱。因为革兰阳性细菌细胞壁粘肽含 量高，且菌体内渗透压高；革兰阴性杆菌细 胞壁粘肽含量少，菌体内渗透压低，外层又 有大量脂蛋白，使青霉素不易透过，故对青 霉素不敏感；
青霉素及头孢
②对繁殖期细菌作用强，对静止期细菌作 用弱。因为青霉素只抑制细菌细胞壁的合成， 并不破坏已形成的细胞壁。
③对人和动物的毒性小，过敏性休克除外。 因为动物的细胞无细胞壁，不受青霉素的影 响。过敏性休克严Baidu Nhomakorabea者可引起死亡
青霉素及头孢
【抗药性】
最易对青霉素产生抗药性的细菌是金葡 菌，产生抗药性的机制是产生了青霉素 酶
青霉素及头孢
【临床应用】 青霉素G是最早应用于临床的抗生素，因具有抗 菌活性高、毒性低、价格低廉等优点，临床上仍 可作为治疗敏感菌感染的首选药物。
2.革兰阳性杆菌 破伤风梭菌、白喉棒状杆菌、炭疽杆菌、 产气荚膜杆菌等皆对青霉素敏感。
青霉素及头孢
3.革兰阴性球菌 脑膜炎奈瑟菌对青霉素高度 敏感，淋病奈瑟菌对青霉素耐药已较普遍，但仍 有部分敏感。
4.螺旋体 梅毒螺旋体、钩端螺旋体、回归热 螺旋体对青霉素高度敏感。
5.放线菌 放线菌对青霉素敏感。
青霉素G简称青霉素，其侧链为苄基，故又名苄青霉 素。青霉素G是从青霉菌培养液中提取的一种抗生 素，常用其钠盐或钾盐，其粉剂在室温中稳定，易 溶于水；但水溶液极不稳定，20℃放置24h，抗菌活 性迅速下降，且可生成与变态反应有关的降解产物
青霉烯酸和青霉噻唑等，故应临用现配。酸、碱、
醇、重金属及氧化剂均可破坏青霉素，使其抗菌作
抗生素
第一节 β-内酰胺类抗生素
β -lactam antibiotics β-内酰胺类抗生素是指化学结构中具有 β-内酰胺环的一类抗生素，包括青霉素类、 头孢菌素类及新型β-内酰胺类。此类抗生素 抗菌范围广、抗菌活性强、毒性低、疗效 高、且药物品种多，故在临床上应用广泛。
青霉素及头孢
β-内酰胺类抗生素的结构 一、青霉素
青霉素的抗菌机制是阻碍细菌细胞壁的合成，属繁 殖期杀菌剂。青霉素与细菌胞浆膜上的转肽酶，即 青霉素结合蛋白（penicillin binding proteins， PBPs）结合，抑制了转肽酶的转肽作用，阻止了细 胞壁粘肽合成的交叉联结过程，使细菌细胞壁缺损， 水分由于渗透压内渗，菌体膨胀、变形，在细菌自 溶酶作用下，细菌裂解、死亡。
• 他们在美国建工厂，美国对这项工作极为重
视，如同实施制造原子弹的“曼哈顿”工程一样， 由国家组织实施了青霉素工程。在研究过程中在 一个西瓜皮上发现了优质青霉菌种，用玉米粉 （糊）发酵培养青霉菌使青霉素产量提高了10倍， 最后他们终于把青霉素提纯成晶体。
青霉素及头孢
• 第二次世界大战期间，青霉素的应用挽救了
青霉素及头孢
作用机制：抑制敏感细菌细 胞壁的合成
青霉素及头孢
——抑制细菌细胞壁的合成 ——
N-乙酰胞壁酸前体
磷霉素→
N-乙酰胞壁酸
-内酰胺类
环丝N-氨乙酸酰↗胞↘壁酸消合旋成酶酶万↓ 古霉直素链十肽杆↓菌肽
↓
粘肽合成酶
粘肽
五肽复合物 脂载体 二糖复合物
胞浆内
胞浆膜
青霉素及头孢
细胞膜外
【抗菌机制】
青霉素及头孢
【抗菌谱】
青霉素G抗菌谱较窄，对多数革兰阳性菌、革兰阴性球菌、 螺旋体和放线菌均有强大抗菌作用。对多数革兰阴性杆菌作 用较弱，对立克次体、真菌、病毒、原虫无效。
1.革兰阳性球菌 溶血性链球菌、肺炎链球菌、草绿色链 球菌、不产生青霉素酶的金黄色葡萄球菌（金葡菌）对青霉 素高度敏感。但产生青霉素酶的金葡菌对之高度耐药，肠球 菌敏感性较差。
成千上万人的生命。
• 青霉素的伟大发现，是科学史上的一项奇迹。
人们把青霉素、原子弹、雷达并称为第二次世界 大战期间三大发明。
• 1945年弗莱明、弗洛里和钱恩三人同时获得
诺贝尔生理学和医学奖。
青霉素及头孢
成功诀窍
形势发展之必然 良好的科学训练及品德 不同学科的紧密合作
青霉素及头孢
1945年诺贝尔奖获得者
青霉素及头孢
• 青霉素的发现：
英国伦敦圣玛丽医院的细菌学家亚历山大·弗莱 明( Alexander Fleming) 在1928年9月的一天早 上发现发现了一个没有加盖的葡萄球菌培养皿内长 出了青霉菌团――稀释800倍仍有杀菌能力。
青霉素及头孢
• 1939年二战爆发，弗莱明和一位英籍澳大利
亚病理学家弗洛里（florey）及一位德国化学家 Chain(钱恩)确定了青霉素的化学结构共同做了 大量的研究工作。
用减弱或消失，应避免配伍应用。本药剂量采用国
际单位U表示，青霉素G钠1mg相当于1670U，青霉 素G钾1mg相当于1598U
青霉素及头孢
【体内过程】
口服后易被胃酸和消化酶破坏，故不能口服。一般 采用肌内注射，必要时可静脉滴注。肌内注射吸收 快而完全，15～30min血药浓度可达高峰，吸收后 主要分布于细胞外液。本药不易透过血-脑屏障， 脑脊液中浓度低，但脑膜炎时透入量增多，能达有 效浓度。几乎全部以原形经肾排泄，约90%经肾小 管主动分泌，10%经肾小球滤过。t1/2为0.5～1h， 作用维持时间4～6h。