影响β-内酰胺类抗菌作用因素
革兰阳性菌与阴性菌的结构差异甚大,与母核相联接的侧链不同可影响β-内酰胺类各药的亲脂性或亲水性。有效药物必需能进入菌体作用于细胞膜上的靶位PBPs。影响抗菌作用的主要因素有:
① 药物透过革兰阳性菌细胞壁或阴性菌脂蛋白外膜(即第一道穿透屏障)的难易;
② 对β-内酰胺酶(第二道酶水解屏障)的稳定性;
③ 对抗菌作用靶位PBPs的亲和性。
根据这些因素,目前临床应用的β-内酰胺类对革兰阳性与阴性菌的作用大致有6种类型。
Ⅰ类为青霉素及口服青霉素V,易透过革兰阳性菌胞壁粘肽层,但它们不能透过革兰阴性菌糖蛋白磷脂外膜,因而属窄谱的仅对革兰阳性菌有效。
Ⅱ类包括有氨苄西林、羧苄西林、酰脲类青霉素、亚胺培南及若干头孢菌素,能适度透过革兰阳性菌的胞壁粘肽层,对革兰阴性菌的外膜透过性则很好,因而是广谱抗菌药物。
Ⅲ类为青霉素等容易被革兰阳性菌的胞外β-内酰胺酶即青霉素酶破坏灭活的青霉素类,对产酶菌往往表现明显的耐药性。
Ⅳ类为异恶唑类青霉素、头孢菌素一、二代及亚胺培南等对青霉素酶稳定,对革兰阳性的产酶菌有效,但对染色体突变而改变的PBPs结构,可使药物与PBPs的亲和力下降或消失,因而无效。
Ⅴ类包括酰脲类青霉素(阿洛西林与美洛西林等)、羧苄青霉素及头孢菌素一、二代,当胞膜外间隙的β-内酰胺酶少量存在时有抗菌效果,大量酶存在时,则被破坏而无效。
Ⅵ类包括第三代头孢菌素、氨曲南、亚胺培南等对β-内酰胺酶十分稳定,即使大量β-内酰胺酶存在时仍然有效,但对因染色体突变而改变了的PBPs则无效,加用氨基甙类抗生素也仍然无效。