头孢菌素类药物研究进展
头孢菌素的发现与研究进展
头孢菌素的发现与研究进展导语：头孢菌素是一类广泛应用于临床的抗生素，具有广谱抗菌活性，对多种细菌感染具有显著疗效。
本文将从头孢菌素的发现历程、药理学特点以及研究进展等方面进行探讨。
一、头孢菌素的发现历程头孢菌素是由真菌Cephalosporium产生的一类β-内酰胺类抗生素，于20世纪50年代初首次被发现。
当时，一位意大利研究人员在一家意大利酿酒厂的废料中发现了Cephalosporium真菌，进而发现了一种新的抗生素，即头孢菌素。
头孢菌素的发现引起了科学界的广泛关注，并迅速成为医学领域的研究热点。
二、头孢菌素的药理学特点1. 广谱抗菌活性：头孢菌素对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有较强的抗菌活性。
它可以抑制细菌细胞壁合成，通过抑制革兰氏阳性菌和阴性菌的胞壁合成酶，破坏细菌细胞壁结构，从而达到抑制细菌生长的效果。
2. 耐药性问题：随着头孢菌素的广泛应用，细菌对头孢菌素的耐药性也逐渐出现。
一些细菌通过产生β-内酰胺酶等酶类来降解头孢菌素，从而降低了其抗菌活性。
为了解决这一问题，研究人员不断改进头孢菌素的结构，开发出了新的头孢菌素类似物，如第三代和第四代头孢菌素，以提高其抗菌活性和耐药性。
3. 安全性：头孢菌素在临床应用中显示出较好的安全性。
虽然头孢菌素有一定的毒副作用，如过敏反应和肝功能损害等，但在适当的剂量下，大多数患者可以耐受。
此外，头孢菌素与其他抗生素相比，对肠道菌群的影响较小，不易引起肠道菌群失调。
三、头孢菌素的研究进展1. 结构改进：为了提高头孢菌素的抗菌活性和耐药性，研究人员通过对头孢菌素结构的改进，合成了一系列新的头孢菌素类似物。
这些新的头孢菌素类似物具有更广谱的抗菌活性，对耐药菌株的杀菌效果更好。
2. 药物联用：为了克服头孢菌素的耐药性问题，研究人员开始探索头孢菌素与其他抗生素的联合应用。
例如，头孢菌素与氨基糖苷类抗生素联合使用可以提高对革兰氏阴性菌感染的治疗效果。
3. 抗菌机制研究：近年来，研究人员对头孢菌素的抗菌机制进行了深入研究。
头孢菌素类抗生素溶剂化物的进展讨论
头孢菌素类抗生素溶剂化物的进展讨论发布时间：2021-03-22T14:02:31.307Z 来源：《医师在线》2020年10月19期作者：杨宗婵[导读]杨宗婵（广西壮族自治区贵港市东晖医院；广西贵港 537100）摘要：溶剂化具有改变药物化学性能的作用，可将药物转变为溶剂化物，具有亲水性。
溶剂化能够有效提高药物的生物利用度，与此同时，也可将药物的稳定性提高，很大程度上提高了药物的存储效果。
其中，头孢菌素属于半合成抗生素，具有明显的优势，该药物杀菌效果好、且毒性低，患者使用后过敏反应也比较少。
头孢菌素母核中存在羧基-COOH和酰胺基-CONH，患者使用后能够和溶剂结合，从而形成氢键，进而生成了溶剂化物。
本文分析了头孢菌素类抗生素的基本概念、讨论了头孢菌素类抗生素发展现状，并指出了常见头孢菌素类抗生素溶剂化物。
关键词：头孢菌素；抗生素；溶剂化物；研究进展；形成机理溶剂化物主要是指化合物分子和溶剂分子结合后形成的晶体乌骓，多以化合物形式存在。
有关数据显示，在有机化合物的结晶过程中，产生水合物的发生率为33%。
形成非水溶剂化物的发生率为10%[1]。
溶剂化对化合物的生物利用度、溶解速率以及溶解度等具有严重的影响。
在药物利用的过程中，对溶剂化物的稳定性和形成进行分析，能够为新型药物溶剂化物的设计夯实基础。
一、头孢菌素类抗生素的基本概述在1948年，首次发现头孢菌素，后在1956年，将头孢菌素C和头孢菌素N从头孢菌素培养液中分离出来，头孢菌素C的结构在1961年将其确定。
头孢菌素母核7-ACA可利用化学裂解方法将其制造出来。
头孢菌素的发展比较迅速，具有较高的治疗效果、且抗菌活性较强。
与从同时，头孢菌素具有耐碱性、耐酸性，在诸多抗生素中，头孢菌素的品种和数量都比较多。
根据头孢菌素的稳定性能够将其分为多种类型。
其中，第一代头孢菌素为半广谱抗生素，具有耐青霉素酶，在革兰阳性菌患者中使用效果显著，同时也包括：金黄色葡萄球菌和耐青霉素。
第5代头孢菌素类抗生素的研究进展和市场动态_李洁云
Prog Pharm Sci Oct. 2014 Vol. 38 No. 10
742 李洁云 , 等：第 5 代头孢菌素类抗生素的研究进展和市场动态
在助力于把握市场信息，为头孢菌素类抗生素市场以 及临床应用的合理化发展提供参考。
1 头孢菌素类抗生素的国内外市场概述
1.1 国外市场
头孢菌素类抗生素有 40 多年研究历史，目前全球 已有 50 多个品种上市。近年来头孢菌素类抗生素的研 发明显减缓，上市品种和临床研发品种减少。当前全 球抗生素市场增长空间有限，产品生命周期缩短，人 们对致病菌的控制及抗生素滥用现象的认识，导致抗 生素的使用更为谨慎。
40%
30%
20%
10%
0 头孢菌素类
15% 青霉素类
13% 喹诺酮类
5% 大环内酯类
图 1 全球抗感染药物的市场份额 Figure 1 Market shares of global anti-infection drugs
据 2005 年 6 月统计，日本抗生素市场中头孢菌素 类抗生素占 49.34 % ，口服头孢菌素类抗生素占口服
全球抗感染药物市场中排名前 4 位的药物如图 1 所 示。其中，头孢菌素类抗生素占据了半数的市场份额。
60% 50%
50%
抗生素的 45.2 %，注射用头孢菌素类抗生素占注射用 抗生素的 53.9 %。从美国的销售额来看，排名依次为 头孢菌素类（45 %）、青霉素类（15 %）、喹诺酮类 （11 %）、四环素类（6 %）、大环内酯类（5 %）、 其他类（18 %）[4]。可见，在全球抗生素市场中，不管 在日本还是美国，头孢菌素类抗生素占据了大部分市 场或近一半的销售额，在全球抗感染药物市场中具有 重要的地位，且被广泛应用于临床。
兽用头孢菌素类抗生素研究进展
兽用头孢菌素类抗生素研究进展李梅;孙灵灵;袁宗辉;黄玲利【摘要】头孢菌素类抗生素具有抗菌谱广、抗菌活性强等特点,在人类医学领域应用十分广泛.在兽医临床中,由于药物种类较少及不规范使用而易使细菌产生交叉耐药性,头孢菌素的应用受到一定程度的限制.文章围绕兽用头孢菌素的发展历程、作用机制、药物代谢动力学与安全性等方面,总结了畜禽专用头孢菌素主要种类、抗菌活性及其在动物体内的药动学参数,比较了兽用头孢菌素的抗菌活性,以及其对敏感菌感染疾病的治疗效果.同时概述了头孢菌素类抗生素耐药性产生机制与耐药现状,并分析比较了各国在此类药物耐药性控制中采取的举措.通过对兽用头孢菌素类抗生素的发展及临床应用进行综述,有利于促进头孢菌素在兽医临床中的科学规范使用.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2018(045)007【总页数】12页(P1978-1989)【关键词】兽用头孢菌素;药效学;药物代谢动力学;不良反应;耐药性【作者】李梅;孙灵灵;袁宗辉;黄玲利【作者单位】华中农业大学动物医学院,国家兽药残留基准实验室,武汉430070;华中农业大学动物医学院,国家兽药残留基准实验室,武汉430070;华中农业大学动物医学院,国家兽药残留基准实验室,武汉430070;华中农业大学动物医学院,国家兽药残留基准实验室,武汉430070【正文语种】中文【中图分类】S859.79+6头孢菌素类药物的研发始于20世纪40年代。
研究人员从冠头孢霉菌中分离得到一种抗菌成分，即头孢菌素C，并发现其对多种革兰氏阳性菌和阴性菌均具有抗菌活性，同时还可防止葡萄球菌β-内酰胺酶的降解，引起人们广泛关注。
1962年，美国礼来公司通过化学裂解方法由头孢菌素C制得头孢菌素母核7-氨基头孢烷酸(7-aminocephalosporanic acid，7-ACA)(图1)后，头孢菌素类药物得以迅速发展，同时半合成头孢菌素也成为研究的热点。
迄今为止，头孢菌素家族成员已有50余种，约占抗生素药物种类的50%[1-2]。
81-第四代头孢菌素研究进展及合成综述
13
第三代头孢菌素主要品种（注射）
N H2N S
OCH3
NH
HH
N
S
O O
N CH2OCOCH3
COOH
头 孢 噻 肟 (Cefotaxime)
OCH3
N H2N S
NH
HH
N
S
O O
N
S
COOH
CH3
N NH O
N O
头 孢 曲 松 (Ceftriaxone)
N H2N S
CH3
C ห้องสมุดไป่ตู้OOH
O CH3
NH
HH
N
S
O O
N
N+
COOH
头 孢 他 啶 (Ceftazidime)
HO
N H2N S
OCH3
NH
HH
N
H2N N S
CONH2
H
HH
N
S
O O
N
S
COOH
NN NN CH2CH2N(CH3)2
头 孢 替 安 (Cefotiam)
OH H
HH
N
S
O O
N
S
COOH
NN NN CH3
头 孢 孟 多 (Cefamandole)
CH2NH2
H HH
N
S
O
N
S NN
O COOH
NN
CH2COOH
头 孢 雷 特 (Ceforanide)
H
HH
N
S
O O
N
S
COOH
NN S CH3
酶法合成7-ACA及头孢菌素类抗生素的研究进展
史上最快最全的网络文档批量下载批量上传，尽在：/item.htm?id=9176907081 酶法合成7-ACA及头孢菌素类抗生素的研究进展芮菊1张体磊2山东鲁抗医药股份有限公司，山东济宁272100摘要头孢菌素类抗生素在制药工业中占据重要的地位，相关产品的酶法合成备受关注；酶法合成β-内酰胺类抗生素显著提高了合成效率，减少了三废排放。
综述了近年来酶法合成7-氨基头孢烷酸（7-ACA）、头孢唑林、头孢氨苄、头孢拉定的合成方法。
关键词头孢菌素；酶法合成；7-ACAProgress in enzymatic synthesis of 7-ACA and cephalosporinsRui Ju1Zhang Ti-Lei 2Abstract Cephalosporins antibiotics played an important role in pharmaceutical industry. Enzymaticsynthesis β-lactam antibiotics could decline the generation of waste and the cost of production remarkably. This review focuses on the recent progresses of enzymatic semi-synthesis of 7-ACA、c efazolin、cefalexin and cefradine. Keywords cephalosporin; enzymatic synthesis; 7-ACA酶法合成技术始于20 世纪60 年代末70 年代初, 经过30 多年的发展,目前酶缩合反应技术、产品分离以及固定化酶技术等方面取得很大的发展, 配套技术日益完善, 具备了大规模工业化生产的条件, 全球著名的ß-内酰胺抗生素生产厂家如荷兰DSM 公司已有酶法合成的商品头孢氨苄、阿莫西林等产品面世。
头孢菌素类抗菌药的神经毒性研究进展
头孢菌素类抗菌药的神经毒性研究进展摘要】以国内外研究文献为基础，对文献进行总结和分析，研究头孢菌素的神经毒性副反应的发病机制、临床表现，为临床合理用药提供参考。
【关键词】头孢菌素神经毒性【中图分类号】R96 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2014）24-0230-01头孢菌素的副反应较低，神经系统毒性反应罕见。
随着头孢菌素临床广泛使用，大剂量使用后神经系统毒性反应的报道增多，尤其是肾功能衰竭患者更易出现，对其临床不良表现和发病机制，报道相对少见。
本文拟对头孢菌素的神经毒性副反应的临床表现和机制，及主要对策进展进行综述。
1 常见神经毒性临床表现1.1 诊断标准既往无神经精神病史的患者常规剂量治疗后出现神经毒性，表现为兴奋、思维混乱、妄语、惊厥、癫痫等[1]。
经神经系统查体、实验室、脑电图、头颅CT、MRI等检查，排除全身性疾病及其它代谢性疾病的神经系统损害，即可诊断头孢菌素相关性脑病。
1.2 临床报道情况使用头孢吡肟后出现神经系统不良反应，多以癫痫、意识改变表现为主，在停药或抗癫痫治疗后均可好转，其中以高龄、肾功能不全患者为主，考虑因肾功能不全导致肾清除率减少，血浆非结合药物增加，以及血脑屏障功能障碍导致血药浓度上升所致，故强调在危重症患者，特别是进行肾脏替代治疗患者中因器官功能的多变性和动态改变，需注意药物浓度监测[2]。
头孢吡肟所致脑病总发生率为1%，其发生神经毒性的比例与肾小球率过滤呈负相关，当GFR＜15 ml?min-1时，神经毒性发生率达16.67%。
头孢曲松钠也广泛用于严重的革兰氏阴性菌感染的治疗，肾功能衰竭和既往有中枢神经系统的疾病的患者易出现神经毒性，早期发现停用药物后通常可好转[3]。
临床上儿童用药后也可出现神经毒性[4]。
另外，有报道显示在根据肾功能调整剂量后仍出现神经系统毒性[5]。
而肾功能正常的患者出现精神症状，可能与血脑屏障通透性改变导致脑脊液内药物浓度发生变化有关。
青霉素扩环半合成头孢菌素研究进展4(1)
青霉素扩环半合成头孢菌素研究进展摘要: 以青霉素为原料经过化学方法扩环半合成头孢菌素中间体包括7–ADCA 、GCLE( GCLH) 、3–羟基头孢烯、3–环外亚甲基头孢烷酸和丙二烯羧酸酯类氮杂环丁酮. 在此基础上综述了各中间体合成相关头孢菌素品种, 以及由青霉素扩环制备头霉素和1–氧头孢菌素的研究进展. 同时, 针对目前该领域的发展状况提出了适合国情的由青霉素半合成头孢菌素一些思路和建议.关键词: 青霉素G; 头孢菌素; 半合成; 扩环引言自1929 年, Fleming 偶然发现青霉素以来, 科学家们为了克服青霉素抗菌谱较窄、易引起过敏性休克和性质不稳定等缺点, 在继续对青霉素进行研究的同时不断努力寻找更好的抗生素. 1945 年, Brotzn在对意大利的Sardinia 近海污水进行药物研究时发现了一种对革兰氏阳性细菌() 和革兰氏阴性细菌() 有强抑制的头孢菌素( Cephalosporin) . 头孢菌素的发现和使用对人类抗感染治疗具有重要意义. 但尽管人们经过大量的努力, 头孢菌素仍然难以达到青霉素的发酵水平, 且面临头孢菌素发酵产物混合物分离和纯化难度大等诸多问题. 1963 年, Morin 等首先将青霉素G 或青霉素V 氧化, 扩环为3－去乙酰氧基头孢菌素, 再以五氧化二磷去侧链, 转化为7－氨基脱乙酰氧基头孢烷酸( 7－ADCA) , 从而证明由青霉素母核扩环制备头孢母核的可行性, 此方法为廉价的青霉素转化为较高附加值的头孢菌素提供了可能. 从此, 半合成头孢菌素产量以及品种不断增加, 目前已发展到第四代头孢菌素共计50 余种,其品种数量居各类抗生素首位.1头孢菌素主要合成方法1. 1 头孢菌素的全合成1966 年, Woodward 首次在实验室全合成了头孢菌素C 和先锋霉素I 号，而目前能用全合成方法工业化生产的仅限于1－碳头孢菌素( 1－carbacephalos－porin) 类的氯碳头孢菌素等少数几个品种,但因其产量较低而不适合于大规模生产.1. 2 头孢菌素半合成1. 2. 1 以7－ACA 为母核半合成头孢菌素.7－ACA 主要是由头孢菌素C( CPC) 经化学法或酶法裂解得到, 可对其进行相关结构改造制备各类头孢菌素. 同时, 由于其市场价格相对便宜等原因,7－ACA 仍然是半合成头孢菌素的主要中间体.1. 2. 2青霉素扩环半合成头孢菌素.20 世纪70 年代, 随着内酰胺抗生素作用机理和构效关系研究的显著进步, 研究人员开始探索内酰胺母核修饰的可能性, 并开始研究利用经济的青霉素G 为原料经扩环制备而得头孢菌素中间体, 如, 7－ADCA、GCLE( GCLH) 、3－羟基头孢烯、3－环外亚甲基头孢烷酸和丙二烯羧酸酯类氮杂环丁酮等,并以此来半合成头孢菌素类、1－氧头孢菌素类和头霉素类等新型抗生素.2 青霉素扩环制备C3－位功能化头孢菌素中间体合成及应用在对头孢菌素半合成过程中除了C7－位的修饰以外, C3－位取代基改变及功能化将影响药物动力学性质、药物溶解性和生物活性等, 因此对C3－位改造成为头孢菌素半合成的重要途径.2. 1 7－ADCA 的合成及应用目前, 采用青霉素工业盐扩环转化成7－苯乙酰胺基去乙酰氧基头孢烷酸( 7－ADCA)的工艺已经很成熟, 大部分的医药企业都采用此路线合成7－ADCA, 该合成的关键点是酶法裂解侧链. 通过7－ADCA 可以合成当前全球半合成抗生素销售前列的头孢氨( cefalexin) 、头孢拉定( cefradine) 、头孢羟氨苄( cefadroxil) 等产品( 见图1) .图1以7－ADCA 为原料半合成的主要品种2. 2 GCLE 和GCLH 的合成及应用7－苯乙酰胺－3－氯甲基头孢烷烯酸对甲氧基苄酯( p－methoxybenzyl－7－Phenyl－acetamido－3－chloromethyl－3－cephem－4－carboxylate, GCLE) 和7－苯乙酰胺－3－氯甲基头孢烷烯酸二苯甲酯( diphenylmethyl－7－phenylacetami－do－3－chloromethyl－3－cephem－4－carboxylate, GCLH) , 是从青霉素通过化学转化合成3′–取代的头孢菌素类抗生素的关键中间体, 其合成路线如图2 所示.图2 GCLE、GCLH 的合成路线由于GCLE 和GCLH 分子中C3－位氯甲基的高活性为合成C3－位含有不同基团取代的头孢菌素类抗生素提供了简捷高效的合成方法. 根据药物设计基本原理, GCLE(GCLH) 可合成得到: ①C3－位含双键的头孢菌素类抗生素, 如头孢克肟( cefixime) 、头孢( cefditoren) 等; ②C3–位含硫甲基的头孢菌素类抗生素, 如头孢唑啉( cefazoline) 、头孢曲( cefatrizine) 等; ③C3–位含氮甲基的头孢菌素类抗生素, 如头孢他( ceftazidime) 、头孢匹罗( cefpirome) 等. 其合成产品包括了大多数第一代头孢菌素类抗生素到第四代头孢菌素类抗生素. 图3 显示了以GCLE 和GCLH为母核半合成的主要品种.2. 3 3–羟基头孢烯和3–环外亚甲基头孢烷酸的合成及应用3–羟基头孢烯是制备一系列在头孢烯骨架C3–位直接相连氢或杂原子如氯、甲氧基的口服头孢菌素抗生素的通用中间体. 其合成可以通过对头孢菌素衍生物C3–位的乙酰氧基进行修饰制得.从经济角度考虑, 由廉价的青霉素G 出发, 扩环转化为3–羟基头孢烯是一条更适合工业化的合成路线( 见图4) .早期, 研究人员通过氧化环外双键而得到3–羟基头孢烯.而Hamashima 等采用先氧化后环合的合成策略, 并且使用“一锅烩”的工艺, 制备的烯醇收率达到70% . 由于该工艺使用臭氧氧化, 在生产过程中存在一定的危险性, 后来新的氧化试剂RuCl3/HIO4/CuSO4 已经代替臭氧用于氧化双键，从而使烯醇的收率提高到80%. 此外, 使用BiCl3/Sn 或TiCl4/Sn 做还原性环合反应得到目标产物, 烯醇收率可达85% . 目前上市的产品有头( ceftizoxime) 、头孢布坦( ceftibuten) 、头孢沙定( cefroxadine) 、头孢克罗( cefaclor) 等. 图5 显示了以3–羟基头孢烯和3–环外亚甲基头孢烷酸为母核半合成的主要品种.图3 以GCLE 和GCLH 为母核半合成的主要品种图4 3–羟基头孢烯和3–环外亚甲基头孢烷酸合成路线图5以3–羟基头孢烯和3–环外亚甲基头孢烷酸为母核半合成的主要品种2. 4 丙二烯羧酸酯类氮杂环丁酮的合成及应用丙二烯羧酸酯类氮杂环丁酮中间体是合成3–位直接与氮、硫、氧、氯等杂原子相连的头孢菌素中间体, 同时其也是合成3–羟基头孢烯和3–环外亚甲基头孢烷酸两种化合物的重要原料.Tanaka 等开展了大量的以丙二烯羧酸酯类氮杂环丁酮为中间体的头孢菌素半合成工作, 特别是合成3–正头孢菌素化合物. 图6 为丙二烯羧酸酯类氮杂环丁酮的合成路线.图6丙二烯羧酸酯类氮杂环丁酮的合成路线3 青霉素扩环合成头霉素1971 年, 研究人员首先从某些链霉菌中发现头霉素( Cephamycins) 类抗生素, 其特征是在头孢菌素的C7–位上具有甲氧基, 增强了抗革兰阴性菌的作用, 并且对内酰胺酶的稳定性优于多数头孢菌素.这些物质的发现开创了对新型化合物7甲氧基头孢菌素的合成研究工作: 氧化侧链酰胺的氮, 随后经消除反应形成亚胺而把氧化点转移到7–位碳原子上, 其后立体选择性地在C7–位引入甲氧基.图7 为青霉素扩环合成头霉素工艺路线及品种.图7青霉素扩环合成头霉素工艺路线及品种4青霉素扩环合成1–氧头孢菌素1978 年, Suarato 等从青霉素亚砜酯出发, 经一个新颖的开环方法制得光学活性的4–酰氧基氮杂环丁烷酮, 从而启发人们以6–差向青霉素为起始物合成7–差向–1–氧头孢菌素. Shionogi 公司的科研人员在氧头孢菌素的合成研究方面做出了重要贡献,他们提出了许多有用的合成策略. 目前, 已经有氟氧头孢菌素( flomoxef) 和拉氧头孢菌素( latamoxef)两个产品上市. 图8 为青霉素扩环合成1–氧头孢菌素( 1–Oxacephems) 工艺路线及品种.图8以青霉素扩环合成1–氧头孢菌素的工艺路线与品种5 结语由于现代发酵技术降低了青霉素的生产成本,通过将廉价的青霉素G 经扩环制备而得各种头孢菌素中间体及其产品符合我国国情. 同时, 通过青霉素转化为头孢菌素的合成路线对消化我国过剩的青霉素产品和提高相关产品附加值将起到积极的促进作用. 但由于我国相关医药企业缺乏技术创新意识,只停留在上游产品的低水平重复建设上, 技术含量低、附加值低的产品过剩, 而技术含量高、附加值高的品种不足, 真正意义上的新化学药物研制和开发尚末形成气候. 基于此, 本文认为在采用青霉素扩环半合成头孢菌素工艺路线时应注意以下两点:( 1) 突破青霉素G 转化的合成工艺技术难点,运用新理论、新技术研究和改进工艺, 提高工艺过程的技术创新性, 从而增加产品的附加值. 同时, 关注发达国家即将失去专利保护的优秀药物品种, 以此来开发出一系列我国需求量大的品种.( 2) 紧跟国外新品种的开发动向, 进行新衍生物的开发, 并积极从文献上寻找已报道的优秀的内酰胺类抗生素的侧链, 将此侧链引入新化合物中, 走高起点、快发展的道路.参考文献:[ 1] Morin R B, Jackson B G, Mueller R A, et al. Chemistry of Cephalosp orin Antibiotics . III . Chemical Correlation of Penicillin and Cephalosporin Antibiotics [ J] . J Am Chem Soc, 1963, 85( 12) : 1896- 1897. [ 2] Chauvette R R, Pennington P A, Ryan C W, et al. Chemistry of Cephalosporin Antibiotics . XXI . Conversion of Penicillins to Cephalexin[ J] . 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头孢菌素在环境污染治理中的研究进展
头孢菌素在环境污染治理中的研究进展摘要：头孢菌素是一类广泛应用的β-内酰胺类抗生素，其广泛的使用和排放正逐渐成为环境污染的重要来源。
本文将重点讨论头孢菌素在环境污染治理中的研究进展，涵盖头孢菌素的污染来源、降解途径、治理技术等方面。
通过综合梳理相关研究文献，以期为解决头孢菌素导致的环境污染问题提供参考和借鉴。
引言：头孢菌素是一类广泛应用的抗生素，在医疗和养殖业中扮演着重要的角色。
然而，其使用和排放正逐渐成为环境污染的重要来源。
研究表明，头孢菌素的排放不仅会对土壤和水体造成污染，还可能引发抗生素耐药问题。
因此，研究头孢菌素在环境污染治理中的进展具有重要的理论和实际意义。
头孢菌素的污染来源：头孢菌素的主要污染来源包括医疗废水、养殖废水以及头孢菌素制药工艺中的废液等。
其中，医疗废水是头孢菌素的重要排放源，由于医院对头孢菌素的临床使用较多，废水中含有较高浓度的头孢菌素。
此外，大规模的养殖业也是头孢菌素的重要来源之一，大量的头孢菌素被用于预防和治疗动物疾病，养殖废水中的头孢菌素含量也很高。
头孢菌素的降解途径：针对头孢菌素的降解途径主要包括生物降解和化学降解两种方式。
生物降解是指利用微生物或酶的作用使头孢菌素分子发生降解反应，常见的降解微生物包括细菌、真菌和藻类等。
化学降解则是在一定的条件下，通过氧化、还原、光解等化学反应使头孢菌素分解成无害的物质。
目前，针对头孢菌素的降解技术主要集中在生物降解方面，利用特定的降解菌株进行废水或土壤中头孢菌素的降解已经取得了一定的成果。
头孢菌素的治理技术：在头孢菌素的治理技术方面，主要包括物理化学处理、生物处理和高级氧化技术等。
物理化学处理主要通过吸附、膜分离和光催化等方式去除头孢菌素，这些技术具有操作简单、效果明显的特点。
生物处理则是利用微生物降解头孢菌素，其中包括传统的活性污泥工艺和新兴的微生物燃料电池技术。
高级氧化技术主要通过产生高氧化电位或自由基来快速降解头孢菌素，其中包括紫外光、臭氧和过氧化氢等。
头孢菌素类抗生素聚合物杂质研究进展
头孢菌素类抗生素聚合物杂质研究进展摘要：β-内酰胺类抗生素中的聚合物杂质易诱发过敏反应，在临床用药过程中威胁患者的生命健康。
随着分离技术的发展，人们对聚合物杂质结构、反应机理认识加深，聚合物杂质的质控理论由总量控制转为对指针性聚合物杂质进行精准控制。
本文综述了近年来该领域的发展，探讨了头孢菌素类抗生素聚合物杂质质控的分析方法、结构研究的进展，提出了仍需进一步思考和研究的问题。
关键词：头孢菌素类；抗生素；聚合物杂质；研究进展引言头孢菌素抗菌谱广、抗菌活性强、疗效高、耐酸碱性强、抗腰鞭毛虫能力强、敏感性低、副作用少，被广泛应用于临床，但过敏反应严重影响了患者的用药安全。
过敏反应的发生与头孢菌素的研究和生产过程、污染程度和难以避免的污染类型密切相关。
本文综述了近年来头孢菌素类抗生素的过敏反应机理和过敏反应的初步安全性评价方法。
1头孢菌素类抗生素概况头孢菌素类抗生素是将7-ACA具有弱抗菌作用的天然头孢菌素c分离后化学修饰而形成的半合成抗生素，临床上用于治疗金黄色葡萄球菌感染、革兰氏阴性杆菌感染等。
1945年首次发现，经过一段时间的实验研究，于1963年正式应用于临床实践，并根据临床应用情况不断改进，目前已经经历了四代。
第二代头孢菌素在第一代基础上添加氧基，大大提高了β-内酰胺酶的稳定性，第三代头孢菌素延长了抗铜绿假单胞菌的半衰期，大大提高了其活性。
同时也降低了对肾脏的毒性和副作用。
第四代头孢菌素是与前三代相比进步最大的一代，以第三代为基础进行了改进，不仅具有前三代的优点，而且对革兰氏阴性杆菌的外膜穿透速度更快，比β-内酰胺酶更稳定，与pbps的亲和力更强。
新一代头孢菌素在抗菌活性和抗菌谱上都取得了很大进展，在临床上广泛应用于脓毒症和严重感染的治疗。
2过敏反应的发生机制过敏又称抗原性物质，主要是指由于药物分子分解或聚合而形成的不纯化合物和大分子(如多肽、蛋白质和聚糖)所产生的有害影响。
头孢菌素类母核是7-氨基磷酸，两个侧链活性取代基R1和R2，水解后的主要产物是侧链R1，因此我们认为侧链R1是头孢菌素过敏的主要抗原决定因素，已得到许多研究者的证实。
β-内酰胺类抗生素头孢菌素C的研究进展
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头孢菌素类抗菌药物的开发历程与研究近况
VS
详细描述
第一代头孢菌素包括头孢唑啉、头孢氨苄 等，它们对革兰氏阳性菌具有较强的抗菌 作用，但对革兰氏阴性菌的抗菌效果较弱 。此外，由于其肾毒性较大，不适用于肾 功能不全的患者。
第二代头孢菌素的开发
总结词
第二代头孢菌素的开发是在第一代头孢菌素的基础上进行的，增强了其对革兰氏阴性菌的抗菌效果，同时降低 了肾毒性。
02
头孢菌素类抗菌药物按照发展 历程和化学结构可分为四代， 包括头孢氨苄、头孢克洛、头 孢噻肟和头孢哌酮等。
03
每一代头孢菌素类抗菌药物都 有其特定的抗菌谱和临床应用 特点。
头孢菌素类抗菌药物的抗菌机理
头孢菌素类抗菌药物通过与细菌细胞壁上的青霉素结合蛋白 （PBPs）结合，抑制细菌细胞壁的合成，从而达到抗菌的目 的。
耐药性监测
加强头孢菌素类抗菌药物的耐药 性监测，及时发现耐药菌株，为 临床用药提供依据。
药物相互作用研究
深入研究头孢菌素类抗菌药物与 其他药物之间的相互作用，以避 免潜在的药物相互作用风险。
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详细描述
第三代头孢菌素包括头孢曲松、头孢他啶等，它们对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都有很强的抗菌作用。此外 ，第三代头孢菌素的肾毒性进一步降低，更适用于肾功能不全的患者。
第四代头孢菌素的开发
总结词
第四代头孢菌素的开发是在前三代的基础上进行的，进一步增强了其对革兰氏阴性菌的抗菌效果，同 时保持了其对革兰氏阳性菌的抗菌作用。
《头孢菌素类抗菌药物的开 发历程与研究近况》
2023-10-30
目录
• 头孢菌素类抗菌药物概述 • 头孢菌素类抗菌药物的开发历程 • 头孢菌素类抗菌药物的研究近况 • 头孢菌素类抗菌药物的未来展望
硫酸头孢喹肟研究进展
摘要：硫酸头孢喹肟是目前在动物治疗领域应用最为广泛的头孢菌素类抗生素之一。
本文系统介绍了硫酸头孢喹肟的主要剂型、体外抗菌试验、临床应用等方面的最新研究进展，以期为硫酸头孢喹肟类制剂的合理使用提供指导。
关键词：剂型；体外抗菌；临床应用硫酸头孢喹肟研究进展路美玉1，赵世炜1，王成达1，王振来2，邓菲1*（1.华北制药集团动物保健品有限责任公司石家庄052165；2.河北省动物疫病预防控制中心石家庄050000）收稿日期：2023-01-13作者简介：路美玉（1988—），女，工程师，本科，主要从事新兽药研究工作，****************。
*通讯作者：邓菲（1980—），女，正高级工程师，硕士，主要从事新兽药研究工作，*****************。
20世纪80年代德国赫斯特公司成功开发出动物专用型第4代头孢菌素类抗生素头孢喹肟，以硫酸盐形式存在（即：硫酸头孢喹肟），适用于非肠道给药。
头孢喹肟通过抑制细胞壁的合成达到杀菌效果，具有广谱抗菌活性。
硫酸头孢喹肟主要采用肌内注射和静脉注射等肠道外给药方式[1]，目前已广泛应用于家禽、家畜等经济动物养殖过程。
华北制药集团动物保健品有限责任公司生产的硫酸头孢喹肟注射液、注射用硫酸头孢喹肟上市多年，临床疗效确切，为更好地服务于养殖市场，结合临床使用实际，从硫酸头孢喹肟主要剂型、体外抗菌研究、临床应用情况等方面，对头孢喹肟进行综述，以期对硫酸头孢喹肟相关产品的合理应用提供指导和参考。
1理化性质硫酸头孢喹肟(Cefquinome sulfate)，分子式为C 23H 24N 6O 5S 2·H 2SO 4，分子量626.68，CAS 号为118443-89-3。
性状为类白色至淡黄色粉末，微臭，有引湿性。
在水、甲醇中微溶，在乙醇或丙酮中几乎不溶。
2作用机理头孢喹肟属于β-内酰胺类抗生素，它的抗菌机理在于对头孢菌素各个基团进行化学结构修饰后，使得硫酸头孢喹肟具有独特的两性离子的特点，这一特点使得硫酸头孢喹肟能够快速穿过细胞壁的孔蛋白结构，并渗透到生物膜与细菌细胞壁上的青霉素结合蛋白(PBPs)结合，从而使这种特殊的蛋白质失去活性，干扰细菌细胞壁的合成，造成细胞壁裂解，细菌死亡，达到杀菌作用[2-4]。
头孢菌素类抗生素的研究进展
头孢菌素类抗生素的研究进展一、概述头孢菌素类抗生素是一类广谱抗菌药物，自1948年被发现以来，因其广谱、疗效高、抗菌活性强、副作用小等优点，得到了临床的广泛关注。
随着细菌性感染疾病的增加和头孢菌素的广泛应用，出现了细菌对头孢菌素类药物耐药性的升高及不良反应增多等情况，新型头孢菌素类药物的研发已成为一个重要的研究方向。
本文将对头孢菌素类抗生素的研究进展进行综述。
1. 头孢菌素类抗生素的概述头孢菌素类抗生素是一类广泛应用于临床治疗的内酰胺类抗生素，具有广谱抗菌活性，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有良好的抑制作用。
自20世纪40年代发现第一种头孢菌素——头孢氨苄以来，头孢菌素类抗生素的研究与应用已取得了长足的进展。
这类抗生素主要通过抑制细菌细胞壁的合成而发挥杀菌作用，其独特的化学结构和生物活性使之在抗菌药物市场上占有重要地位。
头孢菌素类抗生素根据其抗菌谱、抗菌活性和肾毒性的不同，可分为第一代、第二代、第三代、第四代和第五代头孢菌素。
每一代头孢菌素都有其独特的优势和适用领域，如第一代头孢菌素主要用于革兰氏阳性菌感染的治疗，而第三代和第四代头孢菌素则对革兰氏阴性菌具有更强的抗菌活性。
头孢菌素类抗生素的药动学特性、药物相互作用和不良反应等方面也一直是研究的热点。
随着研究的深入，头孢菌素类抗生素在临床上的应用范围也在不断扩大。
例如，新型头孢菌素类抗生素的研发，为耐药菌感染的治疗提供了新的选择。
同时，头孢菌素类抗生素与其他药物的联合应用，也在一定程度上提高了其治疗效果。
头孢菌素类抗生素的滥用和不合理使用也导致了细菌耐药性的增加，给临床治疗带来了挑战。
对头孢菌素类抗生素的研究不仅有助于深入了解其抗菌机制、药动学特性和临床应用价值，还能为耐药菌感染的治疗提供新的思路和策略。
未来，随着生物技术的快速发展和抗菌药物研发的不断创新，头孢菌素类抗生素的研究和应用将迎来更加广阔的前景。
2. 头孢菌素类抗生素的重要性和应用头孢菌素类抗生素是一类广泛应用于临床治疗的内酰胺类抗生素，自年首次发现以来，它们已成为全球抗击细菌感染的重要武器。
头孢菌素类药物发现及作用机理浅谈
降低药效
02
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产生不良反应
与某些药物合用可能会降低头孢 菌素的疗效，如利福平、丙磺舒 等。
头孢菌素与某些药物合用可能引 发不良反应，如双硫仑样反应等。
头孢菌素的不良反应与防治
过敏反应
头孢菌素可能导致过敏反应，如皮疹、呼吸急促等症 状，应立即停药并采取相应治疗措施。
新型头孢菌素的合成与优化
通过化学合成的方法，可以进一步优化头孢菌素的化学结构，提高其抗菌活性、稳定性和生物利用度。同时，也 可以降低其副作用和耐药性的产生。
头孢菌素与其他药物的联合应用
联合用药提高抗菌效果
为了增强头孢菌素的抗菌效果，可以将其与其他抗菌药物联合使用。这种联合用药的方式可以扩大抗 菌谱、增强抗菌活性，并延缓耐药性的产生。
包括头孢噻吩、头孢噻啶等， 主要用于治疗革兰氏阳性菌 感染。
包括头孢呋辛、头孢克洛等， 对革兰氏阴性菌也有一定作 用，且对部分革兰氏阳性菌 的抗菌活性更强。
包括头孢曲松、头孢哌酮等， 对革兰氏阴性菌的作用强， 但对革兰氏阳性菌的作用较 弱。
包括头孢吡肟、头孢匹罗等， 具有广谱抗菌活性，对多种 革兰氏阳性菌和革兰氏阴性 菌都有较强的抗菌作用。
头孢菌素与细菌细胞壁的相互作用
破坏细胞壁肽聚糖
头孢菌素与细菌细胞壁上的肽聚糖结 合，导致细胞壁缺损，水分由外环境 不断渗入高渗的菌体内，使细菌膨胀 变形死亡。
抑制细胞壁自溶酶
头孢菌素可抑制细菌自溶酶的活性， 阻止细菌自溶酶对细胞壁水解酶的激 活，从而破坏细菌的自溶机制。头孢菌素 Nhomakorabea耐药性机制
产生灭活酶
头孢菌素的应用领域
呼吸道感染
兽用第四代头孢菌素——头孢喹肟研究进展
兽用第四代头孢菌素-头孢喹肟研究进展邢桂珍浙江海正药业有限公司研发的硫酸头孢喹肟注射液是目前唯一一个动物专用第四代头孢类抗生素，具有抗菌谱广，抗菌活性强的特点。
其原料和制剂在国内最早被授予国家二类新兽药证书。
本文就该药的抗菌机制、药效、药代、毒理、残留、安全性和临床应用的研究进展做一概述。
1、抗菌机制硫酸头孢喹肟独特的双极性分子结构：头孢母核的7位为甲氧亚胺基-5-氨基噻唑取代基，其为抗菌活性的必需基团，和第三代头孢菌素不同的是其母核的3位有一个季铵盐基团，即头孢喹肟是一个两性离子，头孢核带负电核，四价季铵离子基团带正电核。
硫酸头孢喹肟的结构决定它具有如下特点：（1）可快速穿透革兰氏阴性细菌的外膜；(2)对β内酰胺酶稳定且亲合力低（细菌产生作用于青霉素类和头孢菌素类的β-内酰胺环而使其药效降低）；（3）与青霉素结合蛋白（PBPS是药物作用于细菌细胞壁的靶位点，药物与其结合可阻止细菌细胞壁的合成，而起到杀菌作用）亲合力高；（4）其内在抗菌活性强于第三代头孢菌素。
与第三代头孢相比，四代头孢的血浆半衰期长，无肾毒性。
2、药效学中国农大对我公司生产的硫酸头孢喹肟进行了微生物敏感性试验，主要是对几种常见畜禽病原菌的体外抗菌试验。
结果显示硫酸头孢喹肟对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度(MIC)范围在1～2 μg/mL之间，对大肠杆菌的MIC范围在≤0.031～0.25 μg/mL之间，对链球菌（包括无乳和停乳链球菌）的MIC范围在≤0.031～0.125 μg/mL之间，对多杀巴氏杆菌的MIC范围在≤0.031～0.5 μg/mL之间，对胸膜肺炎放线杆菌的MIC≤0.031 μg/mL。
硫酸头孢喹肟对上述几种常见畜禽病原菌的抗菌活性较强。
国外也有很多关于头孢喹肟药效学的研究，Guerin-Faudee等研究了头孢喹肟等抗生素对引起奶牛乳房炎的G+菌、G-菌的抗菌活性，结果表明：头孢喹肟对大肠杆菌的MIC范围在≤0.016～0.25 μg/mL之间，对各种链球菌（包括无乳和停乳链球菌）的MIC50值为0.03μg/mL，MIC90值为0.25μg/mL，Rose等研究了头孢喹肟对从牛呼吸系统中分离的107株溶血性巴氏杆菌、117株多杀性巴氏杆菌的抗菌活性，结果显示：头孢喹肟对溶血性巴氏杆菌的MIC50、MIC90值分别为0.03μg/ml和0.06μg/ml，对多杀性巴氏杆菌的MIC50、MIC90值分别为0.03μg/ml和0.5μg/ml。
头孢菌素类抗生素的研究进展及应用
石河子大学药物分析专题论文头孢菌素类抗生素的研究进展及应用**：***学号：**********班级：应用化学2011 级 3 班日期：2014 – 11 - 6头孢菌素类抗生素的研究进展及应用摘要：头孢菌素类抗生素为在临床上使用的一类十分重要的抗菌药，目前对其研究仍然是抗生素药物研发的热点。
本文通过检索和收集有关头孢类抗生素方面的文献，简述了其发展历程，归纳出近年来国内外头孢类抗生素的市场前景及发展趋势并对该类药物近年来的研究热点及应用进行了探讨。
头孢类抗生素在整个抗生素医药上仍将具有广阔的应用。
关键词：抗生素；头孢菌素；进展；应用。
正文：一、头孢的发展基本情况头孢是头孢类抗菌药的总称。
头孢菌素类（Cephalosporins）是以冠头孢菌培养得到的天然头孢菌素C作为原料，经半合成改造其侧链而得到的一类抗生素。
1948年意大利的Bronyzn发现头孢菌素，1956年Abraham等从头孢菌素的培养液中分离出头孢菌素C和头孢菌素N，并于1961年确定了头孢菌素C的结构。
美国礼来公司于1962年成功地采用化学裂解头孢菌素C制造出头孢菌素母核7-ACA后，其发展相当迅速，到目前为止已开发了50多个品种，常用的约30种。
头孢菌素类抗生素具有抗菌谱广、抗菌活性强、疗效高、耐酸、耐碱、低致敏、耐β-内酰胺酶、副作用小等特点，品种数量居各类抗生素首位。
根据头孢菌素类抗生素对β-内酰胺酶的稳定性及其开发年代可分为以下四代：第一代头孢菌素类药物主要包括头孢噻吩、头孢噻啶、头孢唑啉和头孢氨苄等。
第一代头孢菌素类药物多为半广谱抗菌药物，对金黄色葡萄球菌产生的青霉素酶稳定，并可与青霉素结合蛋白（PBPs）共价结合使其灭活，但对肠道细菌产生的多数β- 内酰胺酶不稳定，故对金黄色葡萄球菌的活性优于产β- 内酰胺酶的 G-菌。
第一代头孢菌素类药物的主要特点有：1）对 G+菌的抗菌活性较第二、三代头孢菌素类药物强；2）对大多数 G-菌的活性差；3）对各种β- 内酰胺酶的稳定性差，能被 G-菌产生的β- 内酰胺酶和渐趋增多的 AmpC 头孢菌素酶破坏；4）对肾脏有一定毒性。
新型抗菌药物头孢地尔的基本特性及临床应用的研究进展
新型抗菌药物头孢地尔的基本特性及临床应用的研究进展摘要随着多重耐药革兰阴性菌的检出率逐渐增加，患者死亡率显著增加，已成为全球公共卫生难题。
头孢地尔作为新型铁载体头孢菌素，具有广泛的抗菌活性，因其“特洛伊木马”策略，通过铁转运体进入细胞周质，并克服了革兰阴性菌常见的膜孔蛋白丢失、外排泵高表达、产碳青霉烯酶等耐药特性，成为多重耐药革兰阴性菌治疗的新选择。
该文综述了头孢地尔的作用机制、抗菌谱及体外活性、药动学/药效学特性、临床应用、安全性及其耐药性，以期为临床应用提供参考。
关键词头孢地尔；铁载体头孢菌素；多重耐药革兰阴性菌；作用机制；体外活性目前，革兰阴性菌（Gram-negative bacteria，GNB）因其对碳青霉烯的耐药性、高发病率和死亡率已成为全球健康问题的重要“威胁”之一，美国疾病控制与预防中心已将碳青霉烯耐药肠杆菌（carbapenem-resistant Enterobacteriaceae ，CRE）和碳青霉烯耐药不动杆菌（carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii，CRAB）列为“紧急威胁”[1-2]。
美国每年大约有19.7万例患者感染产超广谱β-内酰胺酶（extended-spectrum β-Lactamase，ESB Ls）的病原菌、3.2万例多重耐药菌铜绿假单胞菌（multidrug- resistant P.Aeruginosa，M DR-PA）、1.3万例CRE、0.8万例CRAB引起的感染[2]。
针对上述多重耐药菌的治疗药物选择有限，主要为氨基糖苷类、多黏菌素、替加环素、头孢他啶/阿维巴坦等，但因药物毒性、临床疗效、药动学特性和耐药性等因素，其临床应用受到限制[3]。
头孢地尔（cefiderocol，CFDC）是一种新型铁载体头孢菌素，对GNB具有广泛的抗菌活性，于2019年被美国FDA批准用于成人复杂尿路感染（complicated urinary tract infec tions，cUTIs）、GNB导致的医院获得性肺炎（hospital-acquired pneumonia，HAP）和呼吸机相关细菌性肺炎（ventilatorassociated bacterial pneumonia，VABP）的治疗[4]，并在2020年被欧洲药品管理局批准用于治疗方案有限的成人患者因需氧GNB导致的感染[5]。
头孢菌素治疗中耐药菌的研究进展
头孢菌素治疗中耐药菌的研究进展引言：头孢菌素是一类广泛应用于临床的抗生素，具有广谱抗菌活性。
然而，由于长期和滥用使用，耐药菌株的出现成为头孢菌素治疗的重要挑战。
本文将探讨头孢菌素治疗中耐药菌的研究进展，包括耐药机制、耐药菌株的流行情况以及应对耐药菌株的策略。
一、耐药机制1. β-内酰胺酶（β-lactamases）：β-内酰胺酶是头孢菌素耐药的主要机制之一。
这些酶能够水解头孢菌素的β-内酰胺环，从而破坏其抗菌活性。
目前已发现多种类型的β-内酰胺酶，如TEM、SHV和CTX-M等，它们在不同菌株中广泛分布。
2. 产生耐药突变：耐药菌株通过基因突变来改变头孢菌素的靶标或降低药物进入细胞的能力。
例如，靶标蛋白的突变可以减少头孢菌素与其结合的亲和力，从而降低药物的抗菌效果。
3. 药物外排泵：一些耐药菌株通过过表达药物外排泵来将头孢菌素从细胞内排出，降低药物在细胞内的浓度，从而减弱药物的抗菌活性。
二、耐药菌株的流行情况1. 革兰阳性菌耐药：耐药革兰阳性菌株对头孢菌素的耐药率普遍较高。
例如，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和耐万古霉素肺炎链球菌（PRSP）已成为头孢菌素治疗的主要障碍。
2. 革兰阴性菌耐药：耐药革兰阴性菌株对头孢菌素的耐药率也逐渐上升。
肠杆菌科和铜绿假单胞菌等耐药菌株的出现使得头孢菌素的治疗效果大大降低。
三、应对耐药菌株的策略1. 开发新的头孢菌素类似物：通过结构改造和合成化学方法，研究人员不断努力开发新的头孢菌素类似物，以克服耐药菌株对传统头孢菌素的耐药性。
这些新型头孢菌素具有更高的抗菌活性和更好的稳定性，能够有效地抑制耐药菌株的生长。
2. 联合用药：联合使用头孢菌素和其他抗生素可以提高治疗效果，减少耐药菌株的出现。
例如，头孢菌素与β-内酰胺酶抑制剂的联合使用可以有效抑制β-内酰胺酶的活性，增强头孢菌素的抗菌效果。
3. 合理使用抗生素：合理使用头孢菌素是预防和控制耐药菌株产生的重要措施。
头孢菌素类药物研究进展
头孢菌素类药物研究进展
李鑫龙;陈建军
【期刊名称】《饲料博览》
【年(卷),期】2016(000)006
【摘要】经过多年的发展,头孢菌素类药物已有很多种类,并在临床上发挥着越来越重要的作用.纵观不同代次的头孢菌素产品,其临床适应症与特点也具有很大的差异性,但都在为维持人类的健康方面起着重要的作用.抗生素使用的增加同样带来很多问题.其中,头孢菌素耐药性增强就是一个严重的问题.从耐药性的角度来看,通过对头孢菌素类药物的改造,降低细菌对该类药物的耐受性,提高其抗菌疗效是今后科研工作的重点.
【总页数】5页(P41-45)
【作者】李鑫龙;陈建军
【作者单位】阜新高等专科学校,辽宁阜新123000;硕腾企业管理有限公司,上海200050
【正文语种】中文
【中图分类】R978.1+1;R453.2
【相关文献】
1.头孢菌素类药物皮试临床应用的研究进展 [J], 李娟;何宁;杨莹莹;申培培
2.头孢菌素类药物皮试液配制方法临床研究进展 [J], 邓敏
3.头孢菌素类药物皮试临床应用的研究进展 [J], 李娟;何宁;杨莹莹;申培培;
4.头孢菌素类药物皮试液配制方法临床研究进展 [J], 邓敏;
5.头孢菌素类药物在环境中的行为及残留研究进展 [J], 安博宇;袁园园;黄玲利;袁宗辉;程古月
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头孢菌素类药物研究进展
摘要：头孢菌素药物作为一类重要的抗菌药物，在抗生素工业中具有广阔前景。
本文简单介绍了头孢菌素药物的研究进展。
关键词：头孢菌素药物研究进展
1948 年，意大利的Bronyzn发现头孢菌素；1956年，Abra-ham 等从头孢菌素的培养液中分离出头孢菌素 C 和头孢菌素N，并于1961 年确定了头孢菌素C 的结构[1]。
头孢菌素类抗生素属于β－内酰胺类抗生素，是β-内酰胺类抗生素中的7-氨基头孢烷酸(7-ACA)的衍生物，它们具有相似的杀菌机制。
可破坏细菌的细胞壁，并在繁殖期杀菌。
对细菌的选择作用强，而对人几乎没有毒性，具有抗菌谱广、抗菌作用强、耐青霉素酶、过敏反应较青霉素类少见等优点，是一类高效、低毒、临床广泛应用的重要抗生素。
头孢菌素类抗生素是临床常用的一类十分重要的抗菌药，主要用于耐药金葡菌及一些革兰氏阴性杆菌引起的严重感染，如肺部感染、尿路感染、败血症、脑膜炎及心内膜炎等。
目前其相关研究仍是抗生素药物研发的热点内容。
自头孢菌素首次被发现到现在，头孢菌素类抗生素历经了五代发展，产品不断推陈出新。
1第一代头孢菌素
第一代头孢菌素主要应用于治疗革兰氏阳性菌感染，抗菌谱较窄，对于革兰氏阴性杆菌感染的治疗则需与氨基糖苷类抗生素联合用药。
目前，第一代头孢菌素在国外临床应用上还普遍使用。
这类头孢菌素均是7-ADCA或7-ACA的3、7-位取代衍生物，且7-位仍有一个氢原子未被取代，此类头孢菌素也被简称为7-氢头孢菌素。
此代头孢菌素对革兰氏阳性菌具有较强的活性，优于第二、三代头孢菌素，但对革兰氏阴性菌产生的β-内酰胺酶稳定性较差，所以在抗革兰氏阴性杆菌方面不及第二、三代头孢菌素。
第一代头孢菌素按给药途径可分为注射和口服两类。
注射用头孢菌素类主要
有：代谢型的头孢噻吩(先锋Ⅰ号)抗革兰氏阳性菌作用较强，但在体内代谢快，所以半衰期较短,维持时间短。
非代谢型注射用头孢菌素头孢噻啶（先锋Ⅱ号）抗革兰氏阳性菌最强，但由于肾毒性较大，已趋向淘汰。
头孢唑啉（先锋V号）和头孢拉定（先锋Ⅵ号）是临床上最常用的第一代注射用头孢菌素。
口服头孢菌素类代表：头孢氨苄、头孢拉定、头孢羟氨苄等[2]。
2第二代头孢菌素
在1974年至1979年间，第二代头孢菌素诞生，其特点是对革兰阳性菌的抗菌作用与第一代头孢菌素比，作用相近或较弱。
较第一代头孢菌素对革兰阴性菌的抗菌作用较第一代头孢菌素为优越，表现在：（1）抗酶性能较强：大肠杆菌、嗜血杆菌、奈瑟菌等微生物因产生药酶而易对第一代头孢菌素耐药。
第二代头孢菌素耐酶性能较强，对上述菌的耐第一代头孢菌素株也可有效。
（2）抗菌谱较广：在第一代头孢菌素抗菌谱的基础上，第二代头孢的抗菌谱有所扩大，包括了枸橼酸杆菌、部分吲哚阳性变形杆菌和肠杆菌等。
（3）普通变形杆菌常可对本代抗生素耐药。
肠杆菌类在连续用药过程中常产生耐药菌株。
（4）第二代头孢菌素对下列微生物无效：粪链球菌、脆弱拟杆菌、绿脓杆菌、不动杆菌、沙雷杆菌等。
对革兰氏阴性杆菌产生的β-内酰胺酶比较稳定，其中以头孢呋辛耐酶力最强，但头孢呋辛对肾脏毒性较强，在脑脊液中的浓度较高。
常见的第二代头孢菌素有，头孢孟多、头孢呋新、头孢呋新酯、头孢替安、头孢克罗等。
常用于治疗大肠杆菌、克雷白杆菌、奇异变形杆菌、枸椽酸杆菌、流感嗜血杆菌、淋球菌、脑膜炎球菌、沙门菌属、志贺菌属等所致的呼吸道、胆道、肠道尿路及软组织、骨关节、妇产科感染。
3第三代头孢菌素
第三代头孢菌素从1980年后陆续合成，其抗菌性能特点是：（1）对革兰阳性菌的作用不如第一代头孢菌素强，如对葡萄球菌的作用常较低。
对链球菌的作用，头孢噻肟较强；但头孢哌酮则较弱。
所有的第三代头孢菌素对粪链球菌均不敏感。
（2）对嗜血杆菌的作用，第三代头孢菌素与第二代头孢菌素相接近。
（3）对大肠杆菌、肠杆菌、各型变型杆菌，以及第二代头孢菌素敏感的许多革兰阴性菌均有较好作用。
（4）第三代对孢菌素的抗菌谱在第二代的基础上又有扩大，对
绿脓杆菌、沙雷杆菌、不动杆菌、某些厌氧球菌，以及部分脆弱拟杆菌均有不同程度的抗菌作用。
多数的第三代头孢菌素可透过血脑屏障，适用于敏感菌所致的脑膜炎。
常见的第三代头孢菌素有头孢克肟，头孢噻肟、头孢唑肟、头孢三嗪、头孢哌酮、头孢他啶、头孢匹罗等。
第三代头孢菌素对重症耐药甚至严重威胁生命的革兰氏阴性杆菌、厌氧菌和革兰氏阳性菌有很强的抗菌作用，常用于败血症、脑膜炎、肺炎、骨髓炎、盆腔炎等严重感染及尿路感染；是大肠杆菌、克雷伯肺炎感染的首选药[3]。
4第四代头孢菌素
首个第四代头孢菌素类药物头孢噻利于1998年在日本上市，随后基于前三代基础上研发的第四代头孢菌素药物陆续上市。
第四代头孢菌素类药物的主要特点有：1）对多种β- 内酰胺酶高度稳定，对多数耐药菌株的活性普遍超过第三代头孢菌素类药物；2）抗菌谱广，对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的作用均优于第三代头孢菌素类药物。
第四代头孢菌素类药物临床上主要用于治疗严重威胁生命的革兰氏阴性菌感染、包括部分耐第三代头孢菌素类药物的革兰氏阴性菌所致感染。
但由于第四代头孢菌素类药物仅对个别类型的ESBLs 稳定，故通常不列为产ESBLs 菌株所致感染的常规用药[4]。
目前临床上应用的品种有: 头孢匹罗、头孢吡肟、头孢唑兰、头孢噻利，头孢洛林等。
我国一般作为三线抗菌药物（特殊使用类）来使用，以治疗多种细菌的混合感染或多重耐药菌感染引起的疾病。
代表药品有头孢匹罗、头孢唑南等。
但是，由于抗生素的滥用，对第四代头孢菌素耐药的细菌也开始增多，如鲍曼不动杆菌、绿脓杆菌等，都已显示出较高的耐药性。
5第五代头孢菌素
由于人类对抗菌药物的不合理使用，细菌的耐药问题成为世界性难题。
研发抗耐用型病菌的第五代头孢菌素类药物成为了该领域研究的热点[1]。
在第五代头孢菌素类化合物的研发过程中，有很多因为严重的副作用而中止研发，在研的处于或完成临床研究的候选药物并不多。
第五代头孢菌素药物的特点是：对革兰氏阳性菌的抑制作用强于前四代，尤其是MRSA最为有效，对革兰氏阴性菌的抑制
作用与第四代类似。
对耐药株有效。
对β-内酰胺酶的抵抗力很高，且无肾毒性。
目前获批上市的第五代头孢菌素类药物有头孢吡普和头孢洛林：(1) 头孢吡普，由瑞士巴塞利亚公司开发的全球首个抗MRSA 头孢菌素类药物头孢吡普于2008年6月获准在加拿大上市。
头孢吡普为广谱头孢菌素类药物，其抗菌谱包括MRSA、万古霉素中度耐药金黄色葡萄球菌和万古霉素耐药金黄色葡葡球菌等[1]。
(2) 头孢洛林，由日本武田制药公司开发，于2009年10月29日经FDA批准上市，头孢洛林属于第5代头孢菌素类药物。
头孢洛林对革兰阳性菌包括对MSSA、MRSA、多药耐药的肺炎链球菌（MDRSP）、PRSP、VISA 和耐万古霉素肠球菌（VRE）均具有优良的杀菌作用；对革兰阴性菌的抗菌谱与其他广谱头孢菌素类药物相似[5]。
6研究前景
综合五代头孢菌素药物的发展过程和特点，头饱菌素类抗生素的研究工作旺盛,一代比一代有其特点,并取得较大的研究进展,对头孢菌素药物研究必将向更抗多药耐药菌，抗菌更广谱，更为安全有效的研究方向发展，可以预见头孢菌素药物的研究前景非常广阔。
参考文献
[1] 顾觉奋, 戴君. 新一代抗MRSA抗生素的临床研究进展[J]. 抗感染药学, 2009, 4:223-8.
[2] 张致平. 头孢菌素类抗生素的进展[J]. 首都医药, 6(1): 19-21.
[3] 薛雨, 陈宇瑛. 头孢菌素类抗生素的最新研究进展[J]. 中国抗生素杂志, 2011, 2:86-92.
[4] 孟现民, 董平, 姜旻, 等. 头孢菌素类抗菌药物的开发历程与研究近况[J]. 上海医药,
2011, 5:218-21.
[5] 苏丹, 罗璨. 第5代头孢菌素类药物研究进展[J]. 中国药房, 2012, 32:3057-61.。