碳青霉烯类抗菌药物的比较和选用讲义
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首选临床适应症的比较
1 研发史
Carbopenems
天然 半合成
硫霉素
1976年， 默克，
性质不稳定
应
亚胺培南
用
帕尼培南
临
美罗培南等
床
2构效关系
• 碳青霉烯类、青霉素类与头孢类母核的比 较
吡咯环
噻唑环
噻嗪环
碳青霉烯类的母核结构与青霉素类的青霉 环相似，不同之处在于噻唑环上的硫原子 为碳所替代，
美罗培南对肾脱氢肽酶 I的稳定性比亚胺培南 高4倍，不需与倍他米隆或酶抑制剂西司他丁 合用。
比阿培南对DHP酶稳定性高于美罗培南
比阿培南对DHP酶以及β内酰胺酶 稳定性更高
动物实验：与亚胺培南、美罗培南相比，比阿 培南对DHP-I酶以及β内酰胺酶更稳定。
ANTIMICROBIAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY, Dec. 1999, p. 2904–2909
C2 与C3 之间存在不饱和双键;
其6-位羟乙基侧链为反式构象。
研究证明，正是这个构型特殊的基团，使该类 化合物与通常青霉烯的顺式构象显著不同，具 有超广谱的、极强的抗菌活性，以及对β － 内 酰胺酶高度的稳定性。对头孢菌素耐药菌仍可 发挥优良抗菌作用。
侧链取代基对抗菌活性的影响：
X为H原子时，药物容易 被肾脱氢肽酶DHP-1降 解，降解后产生肾毒性； X为1β-甲基增加药物对 DHP-1的稳定性，降低 了肾脏的水解, 从而降 低肾毒性
R位影响药物的神经毒性和 抗G-的活性。R碱性越强， 神经毒性越强，R碱性越弱， 神经毒性越弱，抗G-菌活性 越强
不同碳青霉烯类结构比较
3临床应用
抗菌作用机制
转肽酶形成 （青霉素结合
蛋白PBPs
肽聚糖
细菌细胞壁
D-丙氨酰-D-丙氨酸 β内酰胺类抗菌药物
不可逆结合
抗菌谱
金属β-内酰胺酶 水 解
碳青霉烯类抗菌药物的比 较和选用
碳青霉烯类抗菌药物 ( Carbapenems) 是一种非典型β－内 酰胺类抗菌药物，20世纪80年代开始 发展，抗菌谱广、抗菌活性强。对控 制耐药菌、产酶菌感染和免疫缺陷者 感染发挥极其重要的作用。
主要内容
研发史 构效关系
临床应用
抗菌作用机制和抗菌谱 药代动力学的比较 抗菌活性的分类比较 安全性、效价比比较
MRSA=耐甲氧西林金黄色葡萄球菌
非发酵革兰氏阴性杆菌：如假单胞菌、不动 杆菌
第二类碳青霉烯对肠杆菌科细菌具有强大的 抗菌活性，包括产ESBL和AMPC酶株、对 非发酵菌中的铜绿假单胞菌和不动杆菌属亦 有良好的抗菌作用，对MSSA、MSSE溶血 性链球菌、肺炎链球菌（包括PSSP、 PRSP），对脆弱类杆菌等厌氧菌具有强大 抗菌活性，但对MRSA、嗜麦芽寡养单胞菌、 多数黄杆菌属耐药，对肠球菌作用较差。主 要用于院内多重耐药，G-杆菌重症感染及免 疫缺陷患者感染，也用于需/厌氧菌混合感 染。
第一类碳青霉烯除非发酵菌不敏感外， 与第二类相仿。且因为其对非发酵菌活 性有限，不引起铜绿假单胞菌耐药性。
第三类碳青霉烯类加强了对MRSA的抗菌 活性；对G+、G-菌均具有较强抗菌活性， 且对大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、流血嗜 血杆菌、嗜肺军团菌活性更高。
碳青霉烯类抗菌活性比较
安全性、效价比比较
肾衰竭患者应用碳青霉烯类药物治疗前， 应进行剂量或给药间隔时间的调整，应当 减量或延长给药间隔时间，否则易发生药 物蓄积。此外，还应注意对血药浓度的监 测。
抗菌活性分类与比较
碳青霉烯类抗菌药物的分类
第1类 碳青霉烯
(入院前感染-对非发酵革兰氏阴 性杆菌的抗菌活性有限)
厄他培南
第2类 碳青霉烯
(医院获得性感染-对假单胞菌和 不动杆菌具有抗菌活性)
亚胺培南 美罗培南 帕尼培南 比阿培南 多尼培南
第3类 碳青霉烯
(对MRSA具有抗菌活性)
CS-023 (研究中) 泰吡培南酯
碳青霉烯类
弱
MRSA、 屎肠球菌、 嗜麦芽寡养单胞菌
G+
产ESBLs酶
G-
产AmpC酶
需氧菌
同时
厌氧菌
几种碳青霉烯药代动力学比较
碳青霉烯抗菌药物药动学比较
碳青霉烯类静脉滴注/口服后药动学参数
抗菌药物 剂量(mg) Cmax(mg/L)
T1/2(h)
蛋白结合率(%)
亚胺培南a
500
12-20
• 超过推荐剂量； • 相对于肾功能状况或体重而言，应用剂量过大； • 病人在接受泰能治疗前已经存在CNS疾病
碳青霉烯类抗生素所致神经毒性的处理
使用碳青霉烯类抗生素的患者，一旦 出现癫痫发作，应停止用药或改用其他神 经毒性较小的药物，并针对神经精神症状 给予地西泮、丙戊酸钠等抗癫痫药物治疗。 当药物所致癫痫无法控制时，可用血液透 析的方法降低血药浓度。
In combination with cilastatin.
In combimation with betampiron
Unchanged compound.
13-20 10 4 4 95
9
尿回收率(%)
70 70 30 60 80
68 75 73
已上市的碳青霉烯类抗菌药物
品种
亚胺培南 帕尼培南 美罗培南 比阿培南 厄他培南 多尼培南 法罗培南 泰吡培南酯
0.95
美罗培南
500
23
0.95
帕尼培南b
500
28
1.2
比阿培南
600
32µg/ml
1.0
厄他培南
1000
155(i.v.)
4.0
67(i.m.)
法罗培南钠
300
7.4µg/ml
1.0Байду номын сангаас
多尼培南
500
1.0
泰吡培南酯
200
0.5
i.v,ivtravenous infusion;I.m,intramuscular injection
对DHP-1的稳定性
不稳定 不稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定
DHP-1抑制剂
西司他丁 倍他米隆
无 无 无 无 无 无
DHP-1酶抑制剂
西司他丁与亚胺培南1︰1合用，可阻止亚胺培 南肾内代谢并消除肾毒性。
倍他米隆以1︰1的比例与帕尼培南合用，可通 过倍他米隆竞争性抑制帕尼培南向肾小管分泌， 从而降低其在肾皮质的浓度，减轻帕尼培南的 肾毒性。
美罗培南、帕尼培南、比阿培南可用于敏感菌所致中枢神经系统感 染，亚胺培南因可引起抽搐等中枢神经系统不良反应，不能用于中枢神 经系统感染。
碳青酶稀类抗生素导致抽搐、癫痫发作的原因是由于此类抗生素能 够与氨基丁酸(GAGB)受体相互作用。这些神经毒性与亚胺培南透过血 脑屏障的程度有关。
由使用泰能导致的抽搐、癫痫发作，大多发生在应用泰能剂量不当 或选择不当的适应症。 如：
1 研发史
Carbopenems
天然 半合成
硫霉素
1976年， 默克，
性质不稳定
应
亚胺培南
用
帕尼培南
临
美罗培南等
床
2构效关系
• 碳青霉烯类、青霉素类与头孢类母核的比 较
吡咯环
噻唑环
噻嗪环
碳青霉烯类的母核结构与青霉素类的青霉 环相似，不同之处在于噻唑环上的硫原子 为碳所替代，
美罗培南对肾脱氢肽酶 I的稳定性比亚胺培南 高4倍，不需与倍他米隆或酶抑制剂西司他丁 合用。
比阿培南对DHP酶稳定性高于美罗培南
比阿培南对DHP酶以及β内酰胺酶 稳定性更高
动物实验：与亚胺培南、美罗培南相比，比阿 培南对DHP-I酶以及β内酰胺酶更稳定。
ANTIMICROBIAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY, Dec. 1999, p. 2904–2909
C2 与C3 之间存在不饱和双键;
其6-位羟乙基侧链为反式构象。
研究证明，正是这个构型特殊的基团，使该类 化合物与通常青霉烯的顺式构象显著不同，具 有超广谱的、极强的抗菌活性，以及对β － 内 酰胺酶高度的稳定性。对头孢菌素耐药菌仍可 发挥优良抗菌作用。
侧链取代基对抗菌活性的影响：
X为H原子时，药物容易 被肾脱氢肽酶DHP-1降 解，降解后产生肾毒性； X为1β-甲基增加药物对 DHP-1的稳定性，降低 了肾脏的水解, 从而降 低肾毒性
R位影响药物的神经毒性和 抗G-的活性。R碱性越强， 神经毒性越强，R碱性越弱， 神经毒性越弱，抗G-菌活性 越强
不同碳青霉烯类结构比较
3临床应用
抗菌作用机制
转肽酶形成 （青霉素结合
蛋白PBPs
肽聚糖
细菌细胞壁
D-丙氨酰-D-丙氨酸 β内酰胺类抗菌药物
不可逆结合
抗菌谱
金属β-内酰胺酶 水 解
碳青霉烯类抗菌药物的比 较和选用
碳青霉烯类抗菌药物 ( Carbapenems) 是一种非典型β－内 酰胺类抗菌药物，20世纪80年代开始 发展，抗菌谱广、抗菌活性强。对控 制耐药菌、产酶菌感染和免疫缺陷者 感染发挥极其重要的作用。
主要内容
研发史 构效关系
临床应用
抗菌作用机制和抗菌谱 药代动力学的比较 抗菌活性的分类比较 安全性、效价比比较
MRSA=耐甲氧西林金黄色葡萄球菌
非发酵革兰氏阴性杆菌：如假单胞菌、不动 杆菌
第二类碳青霉烯对肠杆菌科细菌具有强大的 抗菌活性，包括产ESBL和AMPC酶株、对 非发酵菌中的铜绿假单胞菌和不动杆菌属亦 有良好的抗菌作用，对MSSA、MSSE溶血 性链球菌、肺炎链球菌（包括PSSP、 PRSP），对脆弱类杆菌等厌氧菌具有强大 抗菌活性，但对MRSA、嗜麦芽寡养单胞菌、 多数黄杆菌属耐药，对肠球菌作用较差。主 要用于院内多重耐药，G-杆菌重症感染及免 疫缺陷患者感染，也用于需/厌氧菌混合感 染。
第一类碳青霉烯除非发酵菌不敏感外， 与第二类相仿。且因为其对非发酵菌活 性有限，不引起铜绿假单胞菌耐药性。
第三类碳青霉烯类加强了对MRSA的抗菌 活性；对G+、G-菌均具有较强抗菌活性， 且对大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、流血嗜 血杆菌、嗜肺军团菌活性更高。
碳青霉烯类抗菌活性比较
安全性、效价比比较
肾衰竭患者应用碳青霉烯类药物治疗前， 应进行剂量或给药间隔时间的调整，应当 减量或延长给药间隔时间，否则易发生药 物蓄积。此外，还应注意对血药浓度的监 测。
抗菌活性分类与比较
碳青霉烯类抗菌药物的分类
第1类 碳青霉烯
(入院前感染-对非发酵革兰氏阴 性杆菌的抗菌活性有限)
厄他培南
第2类 碳青霉烯
(医院获得性感染-对假单胞菌和 不动杆菌具有抗菌活性)
亚胺培南 美罗培南 帕尼培南 比阿培南 多尼培南
第3类 碳青霉烯
(对MRSA具有抗菌活性)
CS-023 (研究中) 泰吡培南酯
碳青霉烯类
弱
MRSA、 屎肠球菌、 嗜麦芽寡养单胞菌
G+
产ESBLs酶
G-
产AmpC酶
需氧菌
同时
厌氧菌
几种碳青霉烯药代动力学比较
碳青霉烯抗菌药物药动学比较
碳青霉烯类静脉滴注/口服后药动学参数
抗菌药物 剂量(mg) Cmax(mg/L)
T1/2(h)
蛋白结合率(%)
亚胺培南a
500
12-20
• 超过推荐剂量； • 相对于肾功能状况或体重而言，应用剂量过大； • 病人在接受泰能治疗前已经存在CNS疾病
碳青霉烯类抗生素所致神经毒性的处理
使用碳青霉烯类抗生素的患者，一旦 出现癫痫发作，应停止用药或改用其他神 经毒性较小的药物，并针对神经精神症状 给予地西泮、丙戊酸钠等抗癫痫药物治疗。 当药物所致癫痫无法控制时，可用血液透 析的方法降低血药浓度。
In combination with cilastatin.
In combimation with betampiron
Unchanged compound.
13-20 10 4 4 95
9
尿回收率(%)
70 70 30 60 80
68 75 73
已上市的碳青霉烯类抗菌药物
品种
亚胺培南 帕尼培南 美罗培南 比阿培南 厄他培南 多尼培南 法罗培南 泰吡培南酯
0.95
美罗培南
500
23
0.95
帕尼培南b
500
28
1.2
比阿培南
600
32µg/ml
1.0
厄他培南
1000
155(i.v.)
4.0
67(i.m.)
法罗培南钠
300
7.4µg/ml
1.0Байду номын сангаас
多尼培南
500
1.0
泰吡培南酯
200
0.5
i.v,ivtravenous infusion;I.m,intramuscular injection
对DHP-1的稳定性
不稳定 不稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定
DHP-1抑制剂
西司他丁 倍他米隆
无 无 无 无 无 无
DHP-1酶抑制剂
西司他丁与亚胺培南1︰1合用，可阻止亚胺培 南肾内代谢并消除肾毒性。
倍他米隆以1︰1的比例与帕尼培南合用，可通 过倍他米隆竞争性抑制帕尼培南向肾小管分泌， 从而降低其在肾皮质的浓度，减轻帕尼培南的 肾毒性。
美罗培南、帕尼培南、比阿培南可用于敏感菌所致中枢神经系统感 染，亚胺培南因可引起抽搐等中枢神经系统不良反应，不能用于中枢神 经系统感染。
碳青酶稀类抗生素导致抽搐、癫痫发作的原因是由于此类抗生素能 够与氨基丁酸(GAGB)受体相互作用。这些神经毒性与亚胺培南透过血 脑屏障的程度有关。
由使用泰能导致的抽搐、癫痫发作，大多发生在应用泰能剂量不当 或选择不当的适应症。 如：