抗菌药物概论

第三十九章抗菌药物概论（Introduction to antibacterial drugs）【目的要求】1. 掌握抗菌药的基本概念、抗菌药物作用原理及细菌耐药性产生机制；2. 熟悉抗菌药合理使用原则；3. 了解药物、机体与病原体三者间的相互关系。

【讲授内容】1. 基本概念：抗菌药物、化学治疗、化疗药、抗菌谱、抗菌活性、抑菌药、杀菌药、化疗指数、抗生素后效应。

2. 抗菌药物作用机理：（1）抑制细胞壁的合成；（2）增加胞质膜的通透性；（3）抑制核酸的合成；（4）抑制蛋白质的合成。

3. 耐药性的概念、意义及产生机制。

4. 抗菌药物的合理应用。

5. 药物分类。

【讲授重点】1. 基本概念；2. 抗菌药物作用机理；3. 细菌耐药性产生机制；4. 抗菌药合理使用原则。

【讲授难点】1. 细菌细胞壁粘肽的合成过程及药物的作用靶点；2. 细菌蛋白质的合成过程及药物的作用靶点；3. 细菌耐药性的产生及其机制。

第三十九章抗菌药物概论（Introduction to antibacterial drugs）一、基本概念1. 抗菌药物（antibacterial drugs）：是指对病原菌具有抑制或杀灭作用，主要用于防治细菌性感染疾病的一类药物；属于化疗药的范畴。

2. 化学治疗（chemotherapy）：是指细菌、真菌、病毒、寄生虫以及恶性肿瘤细胞所致疾病的药物治疗过程，简称化疗。

3. 化学治疗药物（chemotherapeutic drugs）：是指用于治疗细菌、真菌、病毒、寄生虫和恶性肿瘤细胞所致疾病的药物，简称化疗药。

包括抗（细）菌药、抗真菌药、抗病毒药、抗寄生虫药和抗恶性肿瘤药。

4. 抗菌谱（antibacterial spectrum）：是指药物的抗菌范围，可分为：① 窄谱（narrow spectrum）：仅对单一菌种或单一菌属有抗菌作用。

如青霉素、红霉素、氨基苷类等。

② 广谱（broad spectrum）：对多数革兰阳性、革兰阴性细菌有抗菌作用，还对某些衣原体、支原体、立克次体、螺旋体及原虫等也有抑制作用。

如：四环素类、氯霉素等。

5. 抗菌活性（antibacterial activity）：抗菌药抑制或杀灭细菌的能力。

① 抑菌药（bacteriostatic drugs）：能抑制细菌生长繁殖的药物。

如：大环内酯类等。

评价指标：最低抑菌浓度（minimal inhibitory concentration，MIC）：能够抑制培养基中细菌生长的最低浓度。

② 杀菌药（bacteriocidal drugs）：能杀灭细菌的药物。

如：b-内酰胺类抗生素等。

评价指标：最低杀菌浓度（minimal bactericidal concentration，MBC）表示。

指能够杀灭培养基中细菌的最低浓度，其值越小则抗菌活性越强。

6. 化疗指数（chemotherapeutic index，CI）：概念：动物半数致死量（LD50）和治疗感染动物的半数有效量（ED50）的比值，即CI = LD50/ED50。

意义：是评价化疗药安全性的指标。

化疗指数越大，表明疗效越高，毒性越低，用药越安全。

注意：①化疗指数越大并非绝对安全。

②与治疗指数区别。

7. 抗生素后效应（postantibiotic effect，PAE）：抗生素在撤药后其浓度低于最低抑菌浓度时，细菌仍受到持久抑制的效应。

如青霉素类和头孢菌素类抗菌药的抗生素后效应十分明显。

PAE的确切机制尚不清楚。

二、抗菌药物的研究内容抗菌药物是研究药物与病原菌微生物及机体三者之间的相互关系图39-1 机体、抗菌药物及病原微生物的相互作用关系病原菌是致病的关键因素，但不能决定疾病发展的全过程，因为机体的防御机能、免疫状态等对疾病的发生、发展及转归亦具有重要作用。

抗菌药物的作用是帮助机体阻止疾病的发展，促进机体的康复，以达到最终消灭病原菌、保护机体、恢复健康的目的。

二、抗菌药物作用机制细菌维持其生长繁殖，有赖于其结构完整和代谢功能正常。

图39-2显示与药物作用有关的细菌结构。

1. 抑制细胞壁粘肽的合成：细胞壁粘肽合成分为三个阶段（如图39-3）胞浆内阶段：合成粘肽的前体物质——乙酰胞壁酸五肽，磷霉素、环丝氨酸作用于该环节，阻碍了Ｎ-乙酰胞壁酸五肽的合成。

胞浆膜阶段：合成粘附单体——直链十肽细胞膜合成十肽聚合物。

万古霉素、杆菌肽作用于该环节。

胞浆膜外阶段：在转肽酶的作用下，将粘肽单体交叉联结。

青霉素及头孢菌素等ß -内酰胺类作用于该环节图39-2 细菌结构与抗菌药作用部位示意图图39-3 细菌细胞壁粘肽的合成过程2. 增加胞质膜的通透性多肽类——增加细菌胞浆膜的通透性如：多粘菌素B、E多烯类——增加真菌胞浆膜的通透性如：制霉菌素、二性霉素B3. 抑制生命物质的合成① 抑制核酸的合成：喹诺酮类——抑制细菌DNA回旋酶利福平——抑制依赖DNA的RNA多聚酶② 抑制叶酸的合成：磺胺——抑制二氢叶酸合成酶甲氧苄啶——抑制二氢叶酸还原酶③ 抑制蛋白质的合成：药物作用靶点：作用于细菌核糖体30S亚基的药物有氨基苷类、四环素类；作用于细菌核糖体50S亚基的药物有氯霉素、大环内酯类、林可霉素类；药物作用环节：氨基苷类抑制蛋白质合成的全过程；四环素类阻止氨基酸tRNA进入A位，抑制肽链的延长。

氯霉素、大环内酯类及林可霉素类抑制肽酰基转移酶和移位酶活性，阻止肽链的延长，三、细菌对抗菌药物的耐药性（一）概念细菌对抗菌药物的耐药性（resistance），又称抗药性。

1. 固有耐药性（intrinsic resistance）：是由细菌染色体基因决定而代代相传的耐药，如肠道杆菌对青霉素的耐药。

2. 获得耐药性（acquired resistance）：是细菌与药物反复接触后对药物的敏感性降低或消失，大多由质粒介导其耐药性，但亦可由染色体介导。

而前者更具临床意义。

如：金葡菌对青霉素的耐药。

注意：耐药性：病原体、肿瘤细胞对药物的敏感性降低。

耐受性：人体对药物的敏感性降低。

（二）耐药性产生的机制1. 产生灭活酶水解酶：如ß-内酰胺酶，可将青霉素类和头孢菌素类药物分子结构中的ß-内酰胺环打开使药物失效；合成酶（钝化酶）：如乙酰化酶、磷酸化酶、核苷化酶等，可将相应的化学基团结合到药物分子上使药物灭活。

2. 改变药物作用的靶位① 耐药的细菌可改变靶蛋白结构使药物不能与靶蛋白结合，如细菌对利福霉素的耐药；② 增加靶蛋白的数量，如金葡菌对甲氧西林耐药；③ 生成新的对抗生素亲和力低的耐药靶蛋白，甲氧西林耐药金葡菌对ß-内酰胺类抗生素产生的耐药。

3. 降低细胞膜的通透性细菌外膜结构改变，孔蛋白构型改变或缺失导致药物不易渗透至菌体内；如细菌对ß-内酰胺类抗生素、四环素、氯霉素等的耐药机制。

4. 主动转运泵作用有些耐药的细菌具有主动转运泵，可将进入细菌体内的药物泵出体外，这是获得性耐药的重要机制的之一。

5. 细菌改变代谢途径如细菌对磺胺药的耐药，通过产生大量的对氨苯甲酸（PABA），或直接利用叶酸生成二氢叶酸。

四、抗菌药物的合理应用（一）抗菌药应用的基本原则是：1. 尽早确定感染性疾病的病原诊断；2. 正确选药：根据药物的抗菌谱、抗菌活性、药动学过程和不良反应选用合适的抗菌药；3. 适当的剂量与疗程：根据患者的生理（年龄、性别等）机能状态、免疫力、肝肾功能等调整给药剂量和时间；4. 防止抗菌药的滥用：杜绝不必要的用药如病毒感染；避免局部用药；5. 严格控制预防用药；预防用药的指征为：① 预防风湿热复发，如用苄星青霉素清除咽喉部的溶血性链球菌；② 传染性疾病流行期预防传播，如SD预防流脑；③ 预防新生儿眼炎，如红霉素或四环素局部应用；④ 预防外科手术后感染，如新霉素用于肠道术前给药；⑤ 其他，如青霉素预防复杂的外伤、战伤所致的气性坏疽。

6. 合理地联合用药。

（二）抗菌药物的联合应用1. 联合用药的目的：① 增强疗效② 减少不良反应③ 延缓或减少耐药性的产生④ 扩大抗菌谱2. 联合用药的指征① 病因未明的严重感染，如：急性重症感染② 单一药物难以控制的严重感染，如：细菌性心内膜炎③ 单一药物难以控制的混合感染，如：腹腔脏器穿孔④ 长期用药易产生耐药性，如抗结核药⑤ 联合用药使毒性较大的药物减少剂量，如两性霉素B与氟胞嘧啶合用⑥ 药物不易渗入的部位感染，如：青霉素 + SD治疗流脑3. 联合用药的效果① 协同作用（增强）：1 + 2 > 3② 相加作用：1 + 2 = 3③ 无关作用：1 + 2 = 2④ 拮抗作用：1 + 2 < 24. 合理联合用药抗菌药的分类：I 繁殖期杀菌药：青霉素类、头孢菌素类、万古霉素类II 静止期杀菌药：氨基糖苷类、喹诺酮类、多粘菌素类III 快效抑菌药：四环素类、氯霉素类、大环内酯类IV 慢效抑菌药：磺胺类如何正确的联合用药：I + II 协同I + III 拮抗I + IV 无关或相加II + III 相加或协同II + IV 无关或相加III + IV 相加五、抗菌药物分类根据药物的化学结构与生物活性，抗菌药物通常分为下述七类：（一）ß-内酰胺类抗生素（二）氨基苷类抗生素（三）大环内酯类、林可霉素类及多肽类抗生素（四）四环素类及氯霉素类抗生素（五）人工合成抗菌药（六）抗结核病及抗麻风病药（七）抗真菌药与抗病毒药。