投082β内酰胺抗生素.ppt

1,一、青霉素类 二、头孢菌素类 三、非经典的-内酰胺抗生素及-内酰胺酶抑制剂,2,头孢菌素C：天然头孢菌素,Cephalosporin C,头孢菌属（Cephalosporium）真菌 产生的天然Cephalosporins Cephalosporium与青霉素近缘,3,结构特点,母核 四元的-内酰胺环 并合 六元的氢化噻嗪环 7-NH2侧链 a-氨基己二酸单酰胺,4,稳定性,Cephalosporins比Penicillins更稳定 “四元环骈六元环” 的环张力较小 C2，C3的双键可与N-1的未共用电子对共轭,5,结构改造的位置,6,与青霉素相比,可修饰部位 较多 上市的药物 较多,7,8,头孢氨苄,Cefalexin 先锋霉素，头孢力新,头孢菌素C,苯甘氨酸,9,结构和化学名,（6R， 7R）-3-甲基-7-（R）-2-氨基-2-苯乙酰氨基-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环4.2.0辛-2-烯-2-甲酸一水合物,先锋霉素,10,发现-苯甘氨酸侧链,Penicillins 结构改造的经验 将Ampicillin、Amoxicillin的侧链与7-ACA相接 口服的半合成Cephalosporins头孢甘氨,11,发现-头孢甘氨,能够抑制绝大多数G+和奈瑟菌、大肠杆菌及奇异变形杆菌 使用较高浓度 在临床上不再使用 易迅速代谢转化成活性很差的去乙酰氧基代谢产物,12,发现- 头孢氨苄(Cefalexin),将C-3位的乙酰氧基甲基换成甲基从而得到Cefalexin 比头孢甘氨更稳定，且口服吸收较好 Cefalexin无C-3的乙酰氧基,13,C-3位取代基的重要性,C-3位的改造得到一系列含7-位苯甘氨酰基的半合成衍生物 使口服吸收更好 对一些G-活性更强,14,头孢氨苄(Cefalexin)的作用,对G+效果较好 对G-效果 差 用于敏感菌所致感染的治疗 呼吸道、泌尿道、皮肤和软组织、生殖器官等部位,15,合成- 头孢氨苄(Cefalexin),7-氨基去乙酰氧基头孢霉烷酸三氯乙酯，与相应的侧链缩合得Cefalexin,苯甘氨酸,16,生产- 7-ADCA,扩环,以Penicillin G为原料,17,过敏反应,比Penicillins过敏反应发生率低 彼此不引起交叉过敏反应 Cephalosporins过敏反应中没有共同的抗原簇 -内酰胺环开裂后不能形成稳定的头孢噻嗪基 生成以侧链（R）为主的各异的抗原簇,18,头孢菌素的换代,按 发明年代的先后和抗菌性能的不同 在临床上将新头孢菌素划分一、二、三、四代,19,第一代 头孢菌素(Cephalosporins),六十年代初开始上市 敏感菌 主要有-溶血性链球菌和其它链球菌 （包括肺炎链球菌）、葡萄球菌、流感嗜血杆菌、大肠杆菌、克雷伯杆菌、奇异变形杆菌、沙门菌、贺志菌等,属于第一代头孢菌素的注射用品种有：头孢噻吩、头孢噻唑、头孢唑林等； 口服用品种有：头孢来星、头孢氨苄、头孢羟氨苄、头孢拉定、头孢曲嗪、头孢沙定等。,20,第二代,抗酶性能强 用于对第一代产生耐药性的一些G- 抗菌谱广 较第一代Cephalosporins有所扩大 对奈瑟菌、部分吲哚阳性变形杆菌、部分肠杆菌属均有效,第二代头孢菌素，如头孢羟唑、头孢呋新、头孢西丁、头孢甲氧噻吩等。,21,第三代,对G+的抗菌效能普遍低于第一代（个别品种相近） 对G-的作用较第二代Cephalosporins强 抗菌谱扩大 对绿脓杆菌、沙雷杆菌、不动杆菌等有效； 耐酶性能强,第三代头孢菌素，如头孢噻肟、头孢哌酮、头孢三嗪、头孢噻甲羧肟等。,22,第四代,3位有带正电荷的季铵基 正电荷增加药物对细胞膜的穿透力 具有较强的抗菌活性,头孢匹罗,23,分代不科学,医生们的习惯叫法 开发商们的商业行为 本书不使用这种分类,24,头孢示例,头孢噻肟钠,头孢磺啶,拉氧头孢,头孢替坦,25,头孢噻肟钠,Cefotaxime Sodium,26,结构和化学名,（6R，7R）-3-（乙酰氧基）甲基-7-（2-氨基-4-噻唑基）-（甲氧亚氨基）乙酰氨基-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环4.2.0辛-2-烯-2-甲酸钠盐,27,结构特点,第三代Cephalosporin 7位的侧链上，位是顺式的甲氧肟基 连有一个2-氨基噻唑的基团,28,耐酶和广谱的解释,甲氧肟基 对-内酰胺酶有高度的稳定作用 2-氨基噻唑基团 可以增加药物与细菌青霉素结合蛋白的亲和力,29,立体异构和活性,甲氧肟基通常是顺式构型（Cis） Cis：Trans = 40100倍,30,稳 定 性,光照，顺式向反式异构体转化 钠盐水溶液在紫外光照射下45分钟，有50%转化为反式异构体 4小时后，可达到95%的损失 需避光保存 在临用前加注射水溶解后立即使用,31,抗 菌 谱,Cefotaxime对G- 活性高于第一代、第二代Cephalosporins，尤其对肠杆菌作用强 （包括大肠杆菌、沙门菌、克雷伯菌、肠杆菌、柠檬酸杆菌、奇异变形杆菌、吲哚阳性变形杆菌和流感杆菌等） 对大多数厌氧菌有强效抑制作用 用于治疗敏感细菌引起的败血症、化脓性脑膜炎、呼吸道、泌尿道、胆道、消化道、生殖器等部位的感染 可用于免疫功能低下、抗体细胞减少等防御功能低下的感染性疾病的治疗,32,头孢的制备,7-ACA 以Cephalosporin C经化学方法或酶法裂解得到 再与相应的侧链缩合而制得 7-ADCA C-3位甲基类的Cephalosporin用Penicillin G 经扩环制备 Cefalexin的制备,33,头孢氨苄,34,35,一、青霉素类 二、头孢菌素类 三、非经典的-内酰胺抗生素及-内酰胺酶抑制剂,36,非经典的-内酰胺抗生素,碳青霉烯 青霉烯 氧青霉烷 和单环-内酰胺抗生素,37,-内酰胺酶,细菌产生的保护性酶 使某些-内酰胺抗生素在未到达细菌作用部位之前将其水解失活 产生耐药性的主要原因,38,耐药的金葡菌,39,医生的恶梦,40,近期一种可抗绝大多数抗生素的耐药性超级细菌NDM-1在英美印度等国家小规模爆发，这种细菌其实是一种特殊的酶，它能够进入大多数细菌的DNA线粒体中存活，从而使细菌产生广泛的耐药性，因这种细菌最初是在前往印度进行医疗旅行的整容者和外科手术者身上发现，又被西方媒体称为“新德里”细菌。其实耐药型的细菌并非新事物，它们一直存在并且随着人类滥用抗生素而进化出强大耐药性，在这场特殊博弈中，人类是超级细菌的幕后推手。,41,超级细菌是一切耐药菌的统称 超级细菌其实并不是一个细菌的名称，而是一类细菌的名称，这一类细菌的共性是对几乎所有的抗生素都有强劲的耐药性。随着时间的推移，超级细菌的名单越来越长，包括产超广谱酶大肠埃细菌、多重耐药铜绿假单细胞菌、多重耐药结核杆菌、泛耐药肺炎杆菌、泛耐药绿脓杆菌等。 金黄色葡萄球菌是著名的超级细菌 超级细菌中最著名的是一种耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（简称MRSA），MRSA现在极其常见，可引起皮肤、肺部、血液和关节的感染，当年弗莱明偶然发现青霉素时，用来对付的正是这种细菌。但随着抗生素的普及，某些金黄色葡萄球菌开始出现抵抗力，产生青霉素酶破坏青霉素的药力。MRSA的耐药性发展非常迅速，在1959年西方科学家用一种半合成青霉素（即甲氯西林）杀死耐药的金黄色葡萄球菌之后仅隔两年在英国就出现了耐甲氯西林金黄色葡萄球菌，而到了上世纪80年代后期，MRSA已经成为全球发生率最高的医院内感染病原菌之一（也被列为世界三大最难解决的感染性疾病首位），在全球范围内目前被证实对MRSA还有效的只有万古霉素。,42,最新出现的超级细菌叫NDM-1 英国卡迪夫大学、英国健康保护署和印度马德拉斯大学的医学研究机构在一些曾去印度接受过外科手术的病人身上发现一种特殊的细菌。发表在医学专业杂志针刺上的文章指出，这种细菌名为新德里金属内酰胺酶-1(New Delhi metallo-lactamase 1，简称NDM-1)，这种细菌含有一种罕见酶，它能存在于大肠杆菌的DNA中从而使其产生广泛的抗药性，人被感染后很难治愈甚至死亡。NDM-1的复制能力很强，传播速度快且容易出现基因突变，在现在滥用抗生素的情况下，是非常危险的一种超级细菌。 抗生素成为超级细菌的推手 超级细菌NDM-1几乎可以跨越不同的细菌种类，也就是说它可以广泛存在于各种细菌的NDA线粒体中。在各种细菌中的NDM-1超级病菌是以DNA的结构出现，因此被称为质体，也就是它使各种病菌拥有传播和变异的惊人潜能。,43,“超级细菌”可广泛传播 超级细菌NDM-1几乎可以跨越不同的细菌种类，也就是说它可以广泛存在于各种细菌的NDA线粒体中。在各种细菌中的NDM-1超级病菌是以DNA的结构出现，因此被称为质体。它可以在细菌中自由复制和移动，从而使这种病菌拥有传播和变异的惊人潜能，对除替加环素和多黏菌素之外的所有抗生素都有抗药性。研究人员正在确定这些患者感染的NDM-1病菌的普遍性。研究者发现，2009年英国就已经出现了NDM-1感染病例的增加，其中包括一些致死病例。参与这项研究的英国健康保护署专家大卫.利弗莫尔表示，大部分的NDM-1感染都与曾前往印度等南亚国家旅行或接受当地治疗的人有关。在英国研究的37个病人中，至少有17人曾在过去1年中前往过印度或巴基斯坦，他们中至少有14人曾在这两个国家接受过治疗，包括肾脏移植手术、骨髓移植手术、透析、生产、烧伤治疗或整容手术等。不过，英国也有10例感染出现在完全没有接受过任何海外治疗的病人身上。目前的研究发现，携带NDM-1的大肠杆菌感染，会导致许多病人出现尿路感染和血液中毒。,44,抗生素的滥用塑造了超级细菌 青霉素的发现和提纯是人类历史上最伟大的发现之一。自1941年青霉素应用于临床后，人们相继发现了上万种抗生素，有200余种抗生素应用于临床。抗生素的广泛应用已挽救了无数生命，时至今日抗生素仍然是医生治疗感染过程中不可缺少的药品。然而随着抗生素的使用，引起人类疾病的许多细菌已经对它的对手产生了耐药性。抗生素使用较为集中的医院是培养超级细菌MRSA的温床。细菌无声地在患者、医护人员、患者间播散，并可存在于人体达数月之久。美国联邦疾病控制与预防中心曾报道，1975年182所医院MRSA占金黄色葡萄球菌感染总数的2.4%，1991年上升至24.8%，其中尤以500张床以上的教学医院和中心医院为多，因为这些医院里MRSA感染的机会较多，耐药菌株既可由感染病人带入医院，也可因滥用抗生素在医院内产生。而超级细菌NDM-1就是从印度的整形和外科医院患者中传播开来。,45,中国：每年8万人因滥用抗生素死亡 8月初举行的一次国际会议上，卫生部全国细菌耐药监测网负责人指出，目前我国抗菌药物耐药率居高不下，院内感染前5位的致病菌耐药情况不断恶化，“超级耐药菌”临床分离率日益攀升。这表明，现有药物对付超级耐药病菌越来越难。其中，抗生素耐药问题尤为突出。 据2006-2007年度卫生部全国细菌耐药监测结果显示，全国医院抗菌药物年使用率高达74。而世界上没有哪个国家如此大规模地使用抗生素，在美英等发达国家，医院的抗生素使用率仅为2225。中国的妇产科长期以来都是抗生素滥用的重灾区，上海市长宁区中心医院妇产科多年的统计显示目前青霉素的耐药性几乎达到100%。而中国的住院患者中，抗生素的使用率则高达70%，其中外科患者几乎人人都用抗生素，比例高达97%。 另据1995-2007年疾病分类调查，中国感染性疾病占全部疾病总发病数的49%，其中细菌感染性占全部疾病的18%-21%，也就是说80%以上属于滥用抗生素，每年有8万人因此死亡。中国7岁以下儿童因为不合理使用抗生素造成耳聋的数量多达30万，占总体聋哑儿童的30%至40%，而一些发达国家只有0.9%。在住院的感染病患者中，耐药菌感染的病死率为11.7%，普通感染的病死率只有5.4%。这些数字使中国成为世界上滥用抗生素问题最严重的国家之一。,46,中国式滥用抗生素背后的800亿利益链 药物的不合理使用、对耐药的后果认识不足，是耐药率居高不下的主要原因，中国虽然已于2004年和2009年分别颁布了抗生素临床应用指导原则及关于进一步加强抗菌药临床应用管理的通知，但医疗机构对于上述指南及法规的执行仍不到位。有关统计数字显示，近几年用药前10位的一半是抗生素。其中一个重要原因，就是医院过度追求经济利益抗生素销售在药店收入中是大头，至少占据30%江山。据统计，每年因抗生素滥用导致医疗费用增长800亿元，仅超前使用第三代头孢菌素，全中国一年就多花费7亿多元人民币。 在中国，最常见的现象是患者点菜样的要求医生开抗生素。大多医生会按照规章办事，为患者选择合适的抗生素，但也有部分医生本着“能开多开”的心态，满足患者所需或多开药赚取回扣。但在美国，买抗生素的难度可比买枪大抗生素属于较严格管控的处方类药物，医生只能根据患者具体病情和细菌感染类型，开出相应的抗生素处方。一旦违规开方，就会收到警告甚至吊销执照。而且没有专业医生的许可签字，任何医院的药房或药店，均不允许向市民出售抗生素。,47,超级细菌仍将陆续出现 欧洲专家忧中国重回前抗生素时代 如今中国存在的几乎对所有抗生素都有抵抗能力的“超级细菌”名单越来越长，它们已成为医院内感染的重要病原菌。如绿脓杆菌可以改变细胞膜的通透性，阻止青霉素类药物的进入；结核杆菌通过改变体内蛋白质结构阻止抗生素与其结合；更有甚者，有的革兰氏阴性菌可以主动出击，用水解酶水解掉青霉素和头孢菌素类药物。这种耐药性既能横向被其他细菌所获得，也能纵向遗传给后代。临床上出现很多这样的现象：由于耐药菌引起感染，抗生素无法控制，最终导致病人死亡。 而关于目前的NDM-1超级病菌，事实上早在2009年香港便发现首宗个案，一名66岁的印度裔男子的尿液样本含有NDM-1的大肠杆菌，但病人已痊愈。目前这种细菌的传播途径还没有最终确定，但病菌的主要源头印度和巴基斯坦均邻近中国，根据当前的传播速度和国际旅行的频繁，不排除NDM-1进入中国的可能性。另一方面按照中国目前滥用抗生素的发展态势，新的超级细菌还会陆续出现在10-20年内，所有的抗生素对它们都将失去效力。瑞典传染病控制研究所的安德里亚斯赫迪尼（Andreas Heddini）警告说，如果滥用抗生素的势头不能得到有效遏制，人类很可能重返前抗生素时代。,48,-内酰胺酶抑制剂,针对细菌对-内酰胺抗生素产生耐药机制一类药物 对-内酰胺酶有很强的抑制作用 也具 抗菌活性,49,克拉维酸钾,Clavulanate Potassium 棒酸,50,结构和化学名,（Z）-（2S，5R）-3-（2-羟亚乙基）-7-氧代-4-氧杂-1-氮杂双环3.2.0庚烷-2-羧酸钾,51,发 现,从链霉菌发酵得到 非经典的-内酰胺抗生素 第一个用于临床的-内酰胺酶抑制剂,52,结构特点,由-内酰胺和氢化异噁唑骈合 在氢化异噁唑氧原子的旁边有一个sp2杂化的碳原子，形成乙烯基醚结构 C-6 无酰胺侧链存在,53,酶抑制剂的作用机制,Clavulanic Acid的环张力比Penicillins要大得多 易接受-内酰胺酶结构中亲核基团的进攻,54,舒巴坦钠,不可逆竞争性-内酰胺酶抑制剂 青霉烷砜酸 治疗对Ampicillin耐药的金葡菌、脆弱拟杆菌、肺炎杆菌、普通变形杆菌引起的感染,55,作 用,不可逆竞争性-内酰胺酶抑制剂 和-内酰胺酶不可逆反应使酶失活 -内酰胺酶上的亲核基团先使-内酰胺开环 最终形成无活性的化合物,56,作 用,对G+和G-都有作用 与Ampicillin合用，显著提高抗菌作用 治疗对Ampicillin耐药的金葡菌、脆弱拟杆菌、肺炎杆菌、普通变形杆菌引起的感染,57,制 剂,Sulbactam口服吸收很少 通常将其与Ampicillin以1：2的形式混合，形成易溶于水的粉末供注射使用 混合物不太稳定，极易破坏失效,氨苄西林/舒巴坦注射剂 (优力新、舒他西林、舒安新)(进口) 限二级以上医院使用，并需个人部分负担,58,互联体前药-舒它西林,双酯结构的前体药物 Ampicillin与Sulbactam 1：1 以次甲基相连形成 口服后 迅速吸收 非特定酯酶的