详解β-内酰胺类抗生素和β-内酰胺酶抑制剂
β-内酰胺类抗生素β内酰胺酶抑制剂复方制剂临床应用专家共识(2020年版)

β-内酰胺类抗生素β内酰胺酶抑制剂复方制剂临床应用专家共识(2020年版)一、概述革兰阴性菌及少数革兰阳性菌对β-内酰胺类抗生素耐药的最重要机制是产生各种β-内酰胺酶。
β-内酰胺酶抑制剂能够抑制部分β-内酰胺酶,避免β-内酰胺类抗生素被水解而失活。
因此,β-内酰胺类抗生素/β-内酰胺酶抑制剂复方制剂(简称β-内酰胺酶抑制剂复方制剂)是临床治疗产β-内酰胺酶细菌感染的重要选择。
我国临床使用的β-内酰胺酶抑制剂复方制剂的种类和规格繁多,临床工作者对该类制剂的特点了解参差不齐,临床不合理使用问题比较突出。
二、主要β-内酰胺酶及产酶菌流行情况β-内酰胺酶是由细菌产生的,能水解β-内酰胺类抗生素的一大类酶。
β-内酰胺酶种类繁多,有多种分类方法,最主要的分类方法有两种:一、是根据β-内酰胺酶的底物、生化特性及是否被酶抑制剂所抑制的功能分类法(Bush分类法),其将β-内酰胺酶分为青霉素酶、广谱酶、超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)、头孢菌素酶(AmpC酶)和碳青霉烯酶等;二、是根据β-内酰胺酶末端的氨基酸序列特征的分子生物学分类法(Ambler分类法),将β-内酰胺酶分为丝氨酸酶(包括A类、C类酶和D 类酶)及金属酶(B类酶)。
目前引用较多的是1995年Bush等基于上述二种方法建立的分类方法,2019年Bush等又将该分类表进一步完善和细化(表1)。
其中临床意义最大的是下列三类β-内酰胺酶:表1 常见β-内酰胺酶分类及特点,常见酶抑制剂抑酶活性1、ESBLs主要属2be\2br\2ber类酶,是由质粒介导的能水解青霉素类、头孢菌素及单环酰胺类等β-内酰胺类抗生素的β-内酰胺酶,其对碳青霉烯类和头霉素类水解能力弱。
ESBLs主要由肠杆菌科细菌产生,以肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌、变形杆菌最为常见。
根据编码基因的同源性,ESBLs可分为TEM型、SHV型、CTX-M 型、OXA型和其他型共5大类型。
2、AmpC酶属C类酶,通常由染色体介导,可以被β-内酰胺类抗生素诱导。
β-内酰胺类抗生素β内酰胺酶抑制剂复方制剂临床应用专家共识

β-内酰胺类抗生素β内酰胺酶抑制剂复方制剂临床应用专家共识(2020年版)一、概述革兰阴性菌及少数革兰阳性菌对β-内酰胺类抗生素耐药的最重要机制是产生各种β-内酰胺酶。
β-内酰胺酶抑制剂能够抑制部分β-内酰胺酶,避免β-内酰胺类抗生素被水解而失活。
因此,β-内酰胺类抗生素/β-内酰胺酶抑制剂复方制剂(简称β-内酰胺酶抑制剂复方制剂)是临床治疗产β-内酰胺酶细菌感染的重要选择。
我国临床使用的β-内酰胺酶抑制剂复方制剂的种类和规格繁多,临床工作者对该类制剂的特点了解参差不齐,临床不合理使用问题比较突出。
二、主要β-内酰胺酶及产酶菌流行情况β-内酰胺酶是由细菌产生的,能水解β-内酰胺类抗生素的一大类酶。
β-内酰胺酶种类繁多,有多种分类方法,最主要的分类方法有两种:一、是根据β-内酰胺酶的底物、生化特性及是否被酶抑制剂所抑制的功能分类法(Bush分类法),其将β-内酰胺酶分为青霉素酶、广谱酶、超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)、头孢菌素酶(AmpC酶)和碳青霉烯酶等;二、是根据β-内酰胺酶末端的氨基酸序列特征的分子生物学分类法(Ambler 分类法),将β-内酰胺酶分为丝氨酸酶(包括A类、C类酶和D类酶)及金属酶(B类酶)。
目前引用较多的是1995年Bush等基于上述二种方法建立的分类方法,2019年Bush等又将该分类表进一步完善和细化(表1)。
其中临床意义最大的是下列三类β-内酰胺酶:表1常见β-内酰胺酶分类及特点,常见酶抑制剂抑酶活性1、ESBLs主要属2be\2br\2ber类酶,是由质粒介导的能水解青霉素类、头孢菌素及单环酰胺类等β-内酰胺类抗生素的β-内酰胺酶,其对碳青霉烯类和头霉素类水解能力弱。
ESBLs主要由肠杆菌科细菌产生,以肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌、变形杆菌最为常见。
根据编码基因的同源性,ESBLs可分为TEM型、SHV型、CTX-M型、OXA型和其他型共5大类型。
2、AmpC酶属C类酶,通常由染色体介导,可以被β-内酰胺类抗生素诱导。
β内酰胺抗生素简述

• β-内酰胺酶(β-lactamase)(β酶)的产生 是细菌对(β内酰胺类)抗菌药物耐药最常见 的机制,广泛地涉及到许多社区获得性感染 和医院内感染的重要病原菌。β-内酰胺酶的 产生是抗生素耐药的最常见的机制,在各 种耐药机制中占80%。β-内酰胺酶是由多种 酶组成的酶家族,能水解β内酰胺抗生素。 这些酶的基因存在于细菌的染色体或质粒 中。
常见β-内酰胺类抗生素
青霉素类:青霉素
窄谱青霉素:苄星青霉素、青霉素G、青霉素V、 普鲁卡因青霉素 窄谱抗β内酰胺酶青霉素:甲氧苯青霉素、双氯西 林、氟氯西林 中谱青霉素:阿莫西林、氨芐青霉素 广谱青霉素:复方阿莫西林 超广谱青霉素:阿洛西林、羧苄青霉素、替卡西 林、美洛西林、哌拉西林
头孢菌素
第一代头孢菌素:头孢氨芐、头孢噻吩、头孢唑啉 第二代头孢菌素 抗流感嗜血杆菌:头孢克洛、头孢呋辛钠、 头孢孟多 第二代头霉素类抗生素 抗厌氧细菌:头孢替坦、头孢西丁 第三代头孢菌素 广谱:头孢曲松、头孢噻肟 带有抗假单胞菌效应:头孢他啶 第四代头孢菌素 广谱,具有加强的抗革兰氏阳性菌和β-内酰胺酶的性能。 头孢吡肟、头孢匹罗
• 盐酸头孢吡肟,是呈电中性的两性离子,具有高 度的水溶性,能快速穿透G-菌外膜带负电的微 孔通道,对许多β-内酰胺酶具有低亲和力,其作 用部位为许多主要的青霉素结合蛋白(PBPs)。 其杀菌力强,抗菌谱广,对G+、G-菌的抗菌活 性优于第三代头孢菌素和亚胺培南。经实验研究, 头孢吡肟可应用于耐药机制复杂。治疗困难的细 菌如弗劳地枸橼酸杆菌、肠杆菌属、不动杆菌属、 铜绿假单胞菌所致的感染。
Bushβ酶分类:根据生化特征或氨基酸序列的同源性,β-内酰胺酶可分 为下列四类。
1. 第一类为头孢菌素水解酶(Amp-C酶),产生 菌主要系革兰阴性菌,如假单胞菌、肠杆菌、不 动杆菌和克雷伯杆菌等,由染色体介导。 2.第二类为青霉素酶和超广谱酶,包括革兰阳性菌 的青霉素酶,质粒介导的TEM和SHV酶及其衍生 物组成的超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)、羧苄青 霉素酶、邻氯青霉素酶(OXA酶)和由沙雷菌属 与肠杆菌属产生的非金属碳青霉烯酶。 3.第三类为金属酶,由假单胞菌属、脆弱拟杆菌属、 产黄菌属、沙雷菌属及嗜麦芽黄单胞杆菌属产生 的可水解碳青霉烯抗生素的金属酶。 4.第四类为其他不能被克拉维酸完全抑制的青霉素 酶。
β-内酰胺类抗生素β内酰胺酶抑制剂复方制剂临床应用专家共识(2020年版)

β-内酰胺类抗生素β内酰胺酶抑制剂复方制剂临床应用专家共识(2020年版)一、概述革兰阴性菌及少数革兰阳性菌对β-内酰胺类抗生素耐药的最重要机制是产生各种β-内酰胺酶。
β-内酰胺酶抑制剂能够抑制部分β-内酰胺酶,避免β-内酰胺类抗生素被水解而失活。
因此,β-内酰胺类抗生素/β-内酰胺酶抑制剂复方制剂(简称β-内酰胺酶抑制剂复方制剂)是临床治疗产β-内酰胺酶细菌感染的重要选择。
我国临床使用的β-内酰胺酶抑制剂复方制剂的种类和规格繁多,临床工作者对该类制剂的特点了解参差不齐,临床不合理使用问题比较突出。
二、主要β-内酰胺酶及产酶菌流行情况β-内酰胺酶是由细菌产生的,能水解β-内酰胺类抗生素的一大类酶。
β-内酰胺酶种类繁多,有多种分类方法,最主要的分类方法有两种:一、是根据β-内酰胺酶的底物、生化特性及是否被酶抑制剂所抑制的功能分类法(Bush分类法),其将β-内酰胺酶分为青霉素酶、广谱酶、超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)、头孢菌素酶(AmpC酶)和碳青霉烯酶等;二、是根据β-内酰胺酶末端的氨基酸序列特征的分子生物学分类法(Ambler分类法),将β-内酰胺酶分为丝氨酸酶(包括A类、C类酶和D 类酶)及金属酶(B类酶)。
目前引用较多的是1995年Bush等基于上述二种方法建立的分类方法,2019年Bush等又将该分类表进一步完善和细化(表1)。
其中临床意义最大的是下列三类β-内酰胺酶:表1 常见β-内酰胺酶分类及特点,常见酶抑制剂抑酶活性素及单环酰胺类等β-内酰胺类抗生素的β-内酰胺酶,其对碳青霉烯类和头霉素类水解能力弱。
ESBLs主要由肠杆菌科细菌产生,以肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌、变形杆菌最为常见。
根据编码基因的同源性,ESBLs可分为TEM型、SHV型、CTX-M 型、OXA型和其他型共5大类型。
2、AmpC酶属C类酶,通常由染色体介导,可以被β-内酰胺类抗生素诱导。
部分由质粒介导,常呈持续高水平表达。
β-内酰胺类抗生素

青霉素V 特点:耐酸,可口服
二、耐酶青霉素类 特点:改变青霉素化学结构的侧链,通过 其空间位置障碍作用保护了β-内酰胺环, 使其不易被青霉素酶水解。 耐酶、耐酸、作用弱于青霉素G
三、广谱青霉素类 特点:耐酸、可口服、对G+、G-都有杀菌 作用,疗效与青霉素G相当,不耐酶。
四、抗铜绿假单胞菌广谱青霉素类 特点:广谱,对铜绿假单胞菌有强大作用。 羧苄西林 哌拉西林
(二)头孢菌素类:根据抗菌谱、耐药性、肾 毒性分类 1、第一代头孢菌素:头孢拉定、头孢氨苄等 2、第二代头孢菌素:头孢呋辛、头孢克洛等 3、第三代头孢菌素:头孢哌酮、头孢噻肟等 4、第四代头孢菌素:头孢匹罗等
(三)其他β-内酰胺类:碳青霉烯类、头 霉素类、氧头孢烯类、单环- β-内酰胺类 (四) β-内酰胺酶抑制药:棒酸、舒巴坦 类 (五) β-内酰胺类抗生素的复方制剂
二、抗菌作用机制:作用于青霉素结合蛋白 (PBPS),抑制细菌细胞壁的合成,菌体失去 渗透屏障而膨胀、裂解,同时借助细菌的自溶 酶溶解而产生抗菌作用。 PBPS分类 1、大分子量,具有转肽酶和转糖基酶活性,参 与细菌细胞壁合成。 2、小分子量,具有羧肽酶活性,与细菌细胞分 裂和维持形态有关。
三、耐药机制 1、产生水解酶 2、与药物结合 3、改变PBPS 4、改变菌膜通透性 5、增强药物外排(外排系统:转运子、外膜蛋 白、附加蛋白) 6、缺乏自溶酶
β-内酰胺类抗生素
β-内酰胺类抗生素:化学结构中含有β-内 酰胺环的一类抗生素。包括青霉素类、头 孢菌素类、非典型β-内酰胺类和β-内酰胺 酶抑制剂抗生素分类 (一)青霉素类按抗菌谱和耐药性分为5类: 1、窄谱青霉素类:青霉素G、青霉素V等 2、耐酶青霉素类:甲氧西林、氯唑西林、氟氯 西林等 3、广谱青霉素类:氨苄西林、阿莫西林等 4、抗铜绿假单孢菌广谱青霉素类:羧苄西林、 哌拉西林等 5、革兰阴性菌青霉素类:美西林、匹美西林等
β-内酰胺类抗生素思维导图-简单高清脑图_知犀思维导图思维导图-简单高清脑图_知犀

β-内酰胺类抗生素分类、抗菌作用机制和耐药机制分类青霉素类天然青霉素青霉素G半合成青霉头孢菌素类一、二、三、四代:头孢拉定,头孢克洛非典型的β-内酰胺类头霉素类:头孢西丁氧头孢烯类:拉氧头孢碳青霉烯类:亚胺培南单环β-内酰胺类:氨曲南β-内酰胺酶抑制药:克拉维酸、舒巴坦抗菌作用机制[杀菌]机制1、作于青霉素给蛋(PBPs),妨碍黏肽的形成抑制细胞壁合成,菌休失去渗透屏障而膨胀、裂解2、触发细菌自溶酶,使细菌裂解溶化3、与PBP3结合,阻碍细菌分裂繁殖,菌体出现形态、功能异常特点对繁殖活动期细菌杀菌作用强大,故对急性、严重感染疗效好人类细胞无细胞壁,故对宿主毒性小小因G+菌富含细胞壁,故青霉素对G+菌效果好,对G-几乎无效(窄谱)耐药机制产生水解酶细菌产生β-内酰胺酶破坏抗生素结构牵制机制大量β-内酰胶酶与广谱青霉素和第二、三代头孢菌素迅速牢固结合后,使药物停留于胞膜外间隙,不能到达靶点发挥抗菌作用PBP组成和功能发生变化耐药菌株增加PBPs合成或产生新的PBPs,使与β-内酰胺类抗生素结合减少,失去抗菌作用改变菌膜通透性大肠杆菌突变,使胞膜通道蛋白丢失,通透性减小铜绿假单胞菌胞壁外膜缺少非特异性孔道蛋白一对内酰胺类天然耐药缺乏自溶酶金黄色葡萄球菌耐药的原因是缺少自溶酶增强药物外排青霉素类抗生素天然青霉素青霉素G(苄青霉素)抗菌作用G+高度敏感球菌肺炎球菌,溶血性链球菌,草绿色链球菌杆菌白喉杆菌,炭疽杆菌厌氧杆菌产气夹膜杆菌,破伤风杆菌,乳酸杆菌敏感但易耐药金黄色葡萄球菌,表皮葡萄球菌(产青霉素酶)G-高度敏感球菌脑膜炎球菌,韦容球菌杆菌流感杆菌,百日咳杆菌敏感但耐药淋球菌(产生β-内酰胺酶)其他螺旋体、放线杆菌体内过程肌肉注射延长作用时间普鲁卡因青霉素(水溶性差)、苄星青霉素(长效)临床应用首选用药溶血性链球菌扁桃体炎,丹毒,猩红热,败血症草绿色链球菌治疗和预防感染性心内膜炎肺炎球菌大叶性肺炎,中耳炎放线菌病,梅毒,回归热,钩端螺旋体病,鼠咬热与抗毒素合用治疗破伤风,白喉敏感但耐药流行性脑膜炎,淋病不良反应变态反应(常见)常见过敏性休克,溶血性贫血,药疹,药热机制青霉素降解产物等致敏原所致预防8条P372赫氏反应青霉素治疗梅毒、钩端螺旋体、雅司、鼠咬热、炭疽病等时,出现症状加剧,表现为全身不适、寒战、发热、咽痛、肌痛、心跳加快等机制螺旋体释放非内毒素致热原母核6-氨基青霉烷酸(6-APA)半合成青霉素耐酸口服青霉素类青霉素V广泛应用的口服青霉素耐酸,不耐菌用于轻度敏感菌感染、恢复期的巩固治疗和防止感染复发的预防用药耐酶青霉素类甲氧西林,异唑类青霉素包括苯唑西林,氯唑西林,双氯西林和氟氯西林等抗菌作用双氯西林>氟氯西林>氯唑西林苯唑西林耐酶,可口服,胃肠吸收好仅用于耐青霉素G金葡菌所致严重感染广谱青霉素类耐酸,不耐菌氨苄西林、阿莫西林抗铜绿假单胞菌广谱青霉素类羧苄西林、哌拉西林主要作用于G-杆菌青霉素类美西林、替莫西林头孢菌素类抗生素母核7氨基头孢烷酸(7-ACA)第一代头孢氨苄、头孢唑啉、头孢羟氨苄、头孢拉定抗G++++抗G-+有肾毒性第二代头孢孟多、头孢呋辛、头孢克洛抗G+++抗G-++肾毒性减轻第三代头孢曲松(罗氏芬、菌必治)、头孢噻肟、头孢哌酮(先锋必)抗G++抗G-+++基本没有肾毒性第四代头孢匹罗、头孢吡肟、头孢利定抗G++++抗G-+++几乎没有肾毒性不良反应过敏反应,多为皮疹、荨麻疹非典型的β-内酰胺类碳青霉烯类亚胺培南亚胺培南抗菌活性极高,但易被肾肽酶水解亚胺培南与西司他丁1:1配伍制剂,称泰宁西拉司丁为肾肽酶抑制剂,并阻止亚胺培南进入肾小管上皮组织,抑制肾小管上皮细胞对其分泌,减少排泄头霉素类头孢西丁、头孢美唑对β-内酰胺酶的稳定性强于头孢菌素氧头孢烯类拉氧头孢对β-内酰胺酶的稳定性强于头孢菌素单环β-内酰胺类氨曲南对G-作用强β-内酰胺酶抑制药克拉维酸、舒巴坦。
β-内酰胺类抗生素β内酰胺酶抑制剂复方制剂临床应用专家共识(2020年版)

3-内酰胺类抗生素B内酰胺酶抑制剂复方制剂临床应用专家共识(2020年版)一、概述革兰阴性菌及少数革兰阳性菌对3 -内酰胺类抗生素耐药的最重要机制是产生各种3 -内酰胺酶。
3 -内酰胺酶抑制剂能够抑制部分3 -内酰胺酶,避免3 -内酰胺类抗生素被水解而失活。
因此,3 -内酰胺类抗生素/ 3-内酰胺酶抑制剂复方制剂(简称3 -内酰胺酶抑制剂复方制剂)是临床治疗产3 -内酰胺酶细菌感染的重要选择。
我国临床使用的3 -内酰胺酶抑制剂复方制剂的种类和规格繁多,临床工作者对该类制剂的特点了解参差不齐,临床不合理使用问题比较突出。
二、主要3-内酰胺酶及产酶菌流行情况3-内酰胺酶是由细菌产生的,能水解3 -内酰胺类抗生素的一大类酶。
3-内酰胺酶种类繁多,有多种分类方法,最主要的分类方法有两种:一、是根据3 -内酰胺酶的底物、生化特性及是否被酶抑制剂所抑制的功能分类法(Bush分类法),其将3 -内酰胺酶分为青霉素酶、广谱酶、超广谱3-内酰胺酶(ESBLs)、头抱菌素酶(AmpC酶)和碳青霉烯酶等;二、是根据3-内酰胺酶末端的氨基酸序列特征的分子生物学分类法(Ambler分类法),将3 -内酰胺酶分为丝氨酸酶(包括A类、C类酶和D类酶)及金属酶(B类酶)。
目前引用较多的是1995年Bush等基于上述二种方法建立的分类方法,2019年Bush等又将该分类表进一步完善和细化(表1)。
其中临床意义最大的是下列三类3 -内酰胺酶:表1常见B-内酰胺酶分类及特点,常见酶抑制剂抑酶活性1、E SBLs主要属2be\2br\2ber 类酶,是由质粒介导的能水解青霉素类、头抱菌素及单环酰胺类等B -内酰胺类抗生素的B -内酰胺酶,其对碳青霉烯类和头霉素类水解能力弱。
ESBLs主要由肠杆菌科细菌产生,以肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌、变形杆菌最为常见。
根据编码基因的同源性,ESBLs可分为TEM型、SHV型、CTX-M型、OXA型和其他型共5大类型。
详解β-内酰胺类抗生素和β-内酰胺酶抑制剂

详解B—内酰胺类抗生素和B—内酰胺酶抑制剂一、B-内酰胺类抗生素内酰胺类抗生素系指化学结构式中具有内酰胺环的一大类抗生素,包括青霉素类、头孢菌素类、头霉素类、单环内酰胺类及其他典型内酰胺类抗生素。
此类抗生素具有抗菌活性强、毒性低、临床疗效好的优点。
侧链的改变形成许多不同抗菌谱和抗菌作用以及各种临床药理学特性的抗生素。
(一) 青霉素类抗生素青霉素类抗生素是一类重要的内酰胺类抗生素。
这类抗生素可由发酵液提取或半合成制成。
临床常用的青霉素有以下几类:1 .青霉素(青霉素G ,penicillin G 亦称苄青霉素benzylpenicilli )。
2.苯氧青霉系( phenoxy lpenicillins )包括青霉素V (penicillinV ,phenoxymethylpencillin )、非奈西林( phonethicillin ,phenoxyethylpenicillin )、芬贝西林( phenbenicillin ,phenoxybenzylpenicillin )、丙匹西林(propicillin ,phenoxypropy ,lpenicillin )等。
本组青霉素不宜用于严重感染。
3.耐酶青霉素耐酶青霉素经半合成制取,具有抵抗金黄色葡萄球菌内酰胺的能力,常用的青霉素有甲氨西林( methicillin )、苯唑西林( oxacillin )、邻氯青霉素( cloxacillin ) (邻氯青霉素又称氯唑青霉素钠,氯唑西林钠) ,另外还有双氯青霉素,乙氯青霉素等。
本类青霉素应限用于治疗产青霉素酶的金葡菌和凝固酶阴性的葡萄球菌感染,包括败血症,心内膜炎,肺炎等,也可作为术后预防葡萄球菌感染用。
4 .广谱青霉素广谱青霉素包括:氨苄西林(ampicillin 安比西林)、匹氨西林(pivampicillin )、美坦西林( metampicillin )、酞氨西林( talam picillin )、巴氨西林( baca mpicillin )、海他西林( hlacillin )。
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详解β-内酰胺类抗生素和β - 内酰胺酶抑制剂详解β - 内酰胺类抗生素和β -内酰胺酶抑制剂一、概述革兰阴性菌是我国细菌感染性疾病最常见的病原体。
近年来,革兰阴性菌对β - 内酰胺类抗生素的耐药性不断增加,最重要的耐药机制是细菌产生各种β -内酰胺酶。
β- 内酰胺酶抑制剂能够抑制大部分β-内酰胺酶,恢复β - 内酰胺类抗生素的抗菌活性。
因此,β - 内酰胺类抗生素/ β- 内酰胺酶抑制剂合剂在临床抗感染中的地位不断提升,已成为临床治疗多种耐药细菌感染的重要选择。
目前我国临床使用的β -内酰胺类抗生素/ β-内酰胺酶抑制剂合剂的种类和规格繁多,临床医师对该类合剂的特点了解不够,临床不合理使用问题较突出。
为规范β -内酰胺类抗生素/ β-内酰胺酶抑制剂合剂的临床应用,延缓其耐药性的发生和发展,特制定本共识。
二、主要β -内酰胺酶及β - 内酰胺酶抑制剂β- 内酰胺酶是由细菌产生的能水解β - 内酰胺类抗生素的一大类酶。
β -内酰胺酶种类繁多,有多种分类方法,最主要的分类方法有根据β -内酰胺酶的底物、生化特性及是否被酶抑制剂所抑制的功能分类法(Bush 分类法),将β - 内酰胺酶分为青霉素酶、广谱酶、超广谱β -内酰胺酶、头孢菌素酶和碳青霉烯酶等;根据β - 内酰胺酶末端的氨基酸序列特征的分子生物学分类法(Ambler 分类法),将β - 内酰胺酶分为丝氨酸酶和金属酶。
目前引用较多的是基于上述 2 种方法建立的分类方法。
超广谱β - 内酰胺酶(ESBLs)是由质粒介导的能水解青霉素类、头孢菌素及单环酰胺类等β -内酰胺类抗生素的β - 内酰胺酶,其对碳青霉烯类和头霉素类水解能力弱。
这类酶可被β - 内酰胺酶抑制剂如克拉维酸、舒巴坦及他唑巴坦等抑制。
ESBLs主要由肠杆菌科细菌产生,以肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌、变形杆菌最为常见。
到目前为止,全世界共发现了200 余种ESBLs。
根据编码基因的同源性,ESBLs可分为TEM型、SHV型、CTX-M型、OXA型和其他型共5 大类型。
头孢菌素酶(AmpC酶)通常是由染色体介导,对第一、二、三代头孢菌素水解能力强,但其对碳青酶烯类抗生素和第四代头孢菌素的水解能力弱,克拉维酸钾不能抑制其活性,他唑巴坦和舒巴坦有部分抑酶作用,氯唑西林抑制头孢菌素酶作用强。
该酶主要存在于肠杆菌属、柠檬酸杆菌属、普鲁菲登菌属、粘质沙雷菌属和摩根菌属等细菌。
染色体介导的头孢菌素酶可以被β - 内酰胺类抗生素诱导和选择。
近年来,质粒介导的头孢菌素酶陆续被报道,主要出现于肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌及沙门菌属细菌中,常呈持续高水平表达,可通过质粒广泛传播。
根据其与染色体介导的头孢菌素酶的同源性,可分为CMY-2组、CMY-1组、MIR-1/ACT-1组、DHA-1组和ACC-1组等。
碳青霉烯酶是指能水解碳青霉烯类抗生素的一大类β - 内酰胺酶,分别属于Ambler 分子分类中的A类、B类和D类酶。
A类、D类为丝氨酸酶, B 类为金属酶,以锌离子为活性中心。
A类碳青霉烯酶可以由染色体介导,也可由质粒介导,前者包括SME、NMC和IMI 酶等,后者包括KPC和GES酶等。
KPC酶是近年来肠杆菌科细菌尤其是肺炎克雷伯菌对包括碳青霉烯类抗生素在内的几乎所有β - 内酰胺类抗生素耐药的最主要机制,我国最常见的是KPC-2,其对头孢吡肟和头孢他啶的水解能力较弱。
A 类碳青霉烯酶可部分被克拉维酸所抑制,但不被乙二胺四乙酸(EDTA)所抑制。
D 类碳青霉烯酶(OXA酶)对苯唑西林水解活性强,主要见于不动杆菌属细菌。
包括OXA-23、OXA-24/OXA-40、OXA-48、OXA-58 和OXA-51 酶等。
目前临床应用的酶抑制剂对其没有很好的抑制作用,且不同OXA酶对碳青霉烯类抗生素水解活性不同,β - 内酰胺酶抑制剂的抑酶活性也不同。
B类碳青霉烯酶(金属酶)能灭活青霉素类、头孢菌素类、碳青霉烯类抗生素,但对氨曲南水解活性弱,不能被β - 内酰胺酶抑制剂所抑制,可被EDTA或巯基类化合物抑制。
常见于铜绿假单胞菌、不动杆菌属细菌和肠杆菌科细菌,包括IMP、VIM、GIM、SPM、SIM、NDM 酶等。
β- 内酰胺酶抑制剂能抑制细菌产生的大部分β -内酰胺酶,常与β- 内酰胺类抗生素联合使用,能使抗生素中的β -内酰胺环免遭水解,保护β -内酰胺类抗生素的抗菌作用。
临床上常用的β - 内酰胺酶抑制剂主要有:克拉维酸、舒巴坦、他唑巴坦,三者均含有β - 内酰胺环结构,为不可逆竞争性抑制剂。
β - 内酰胺酶抑制剂的出现很大程度上解决了β - 内酰胺类抗生素的耐药问题(表1)。
三、主要β - 内酰胺酶的流行情况CHINET耐药监测网和国家卫计委细菌耐药监测网的数据显示,近8 年来我国ESBLs在大肠埃希菌的发生率在50%~60%,大肠埃希菌所产ESBLs基因型90%以上为CTX-M型,各地区产ESBLs大肠埃希菌CTX-M型分布有一定差异。
产ESBLs大肠埃希菌对碳青霉烯类抗生素、头孢哌酮/舒巴坦和哌拉西林/ 他唑巴坦的耐药率均低于15%。
肺炎克雷伯菌产生的ESBLs基因型情况与大肠埃希菌相似,以CTX-M型为主。
据国家卫计委细菌耐药监测网分析,20XX 年我国各地区肺炎克雷伯菌的ESBLs检出率介于15.9%~46.7%,而CHINET监测16 家三甲医院20XX年肺炎克雷伯菌ESBLs检出率为31.8%。
产ESBLs肺炎克雷伯菌对亚胺培南、头孢哌酮/舒巴坦和哌拉西林/ 他唑巴坦的耐药率分别为6.0%、17.8%和23.5%。
据20XX年CHINET耐药监测网数据显示,肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类抗生素耐药超过10.0%。
我国肠杆菌科中流行的碳青霉烯酶为KPC-2,在大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、粘质沙雷菌、奇异变形杆菌等等肠杆菌科细菌中均有发现,流行地区包括浙江、上海、江苏、湖南、北京、山东等多个省市。
由于产KPC-2的菌株常常同时产生ESBLs 和(或)AmpC酶,甚至同时合并有外膜蛋白缺失,常表现为广泛耐药或全耐药。
CHINET近5 年数据显示,我国碳青霉烯类抗生素耐药鲍曼不动杆菌检出率从20XX年的49.3%上升至20XX年的62.8%,产碳青霉烯酶OXA-23 是介导鲍曼不动杆菌对碳青霉烯类抗生素耐药的主要机制。
四、主要β - 内酰胺酶的检测及耐药表型根据不同β - 内酰胺酶水解底物范围、活性及对酶抑制剂抑酶活性的差异,建立了多种β - 内酰胺酶表型检测方法,其对临床合理选用抗菌药物有重要的参考价值,但其检测结果易受多种因素的影响,必要时可采用生物分子学技术进一步确认酶的类型。
1. ESBLs 的检测:目前实验室通常采用CLSI 推荐的ESBLs初筛和表型确证试验,也可采用三维试验、Etest 条、双纸片协同试验、自动化仪器等。
ESBLs种类繁多,耐药表型不一,国内大肠埃希菌和克雷伯菌中主要流行CTX-M型,通常对头孢噻肟和头孢曲松耐药,部分菌株可对头孢他啶体外敏感,对碳青霉烯类抗生素、含酶抑制剂复合制剂头孢哌酮/舒巴坦钠和哌拉西林/ 他唑巴坦敏感率高。
2. AmpC 酶的检测:实验室没有常规开展AmpC酶的检测,其检测方法主要有头孢西丁三维试验、AmpC酶纸片法、头孢西丁琼脂法等,也可以硼酸( 30ug/ml )为抑制剂,采用类似于美国临床和试验标准化委员会( CLSI)推荐的ESBLs检测方法和判断标准。
产AmpC 酶菌株的典型耐药表型为头孢吡肟敏感、头孢西丁耐药,部分菌株可同时产ESBLs,造成第四代头孢菌素头孢吡肟耐药,仅对碳青霉烯类抗生素敏感。
克拉维酸与三代头孢菌素或氨曲南对产头孢菌素酶细菌无协同作用。
3. 碳青霉烯酶的检测:碳青霉烯酶的表型检测方法主要有两种:改良Hodge试验和EDTA协同试验。
改良Hodge试验不能区分碳青霉烯酶类型,主要用于检测肠杆菌科细菌中的碳青霉烯酶,对KPC酶灵敏度较和特异性较高,对金属酶会出现假阴性,菌株如高产ESBLs或AmpC酶合并外膜孔蛋白丢失,改良Hodge试验也会出现假阳性。
EDTA 协同试验用于检测金属酶,以EDTA作为抑制剂,美罗培南或亚胺培南作为指示药物,采用类似于CLSI 推荐的ESBLs检测方法和判断标准。
产碳青霉烯酶菌株往往对碳青霉烯类抗生素耐药,对目前临床使用的含酶抑制剂复合制剂、广谱头孢菌素也常表现为耐药。
五、β -内酰胺类抗生素/ β-内酰胺酶抑制剂合剂的组成原则β-内酰胺类抗生素与/ β-内酰胺酶抑制剂组成合剂必须考虑组方和配比的合理性。
基本组成原则如下:(1)β- 内酰胺类抗生素与/ β-内酰胺酶抑制剂的药代动力学特征基本吻合,如消除半衰期相近和分布相似,两者在体内的有效浓度能共同维持足够的作用时间,以发挥更好的协同杀菌效果。
(2)β - 内酰胺类抗生素与酶抑制剂组方后毒理学试验表明合剂与单药相比毒性未显著增加,并且临床研究结果显示联合后不良反应无明显增加。
(3)母体和酶抑制剂均需适当剂量。
在已上市的β -内酰胺类抗生素与/ β-内酰胺酶抑制剂合剂基础上增加新配比的品种,必须有充足理由说明现有配比不能完全满足临床需要,临床前和临床研究结果证明新配比合剂与已上市配比合剂相比,在有效性或安全性上具有临床价值的明显优势和(或)新配比合剂有特殊适应症范围等。
目前国内外临床上应用的主要β -内酰胺类抗生素/ β-内酰胺酶抑制剂合剂包括:(1)阿莫西林/克拉维酸(针剂5:1 ,口服4:1 或2:1 );(2)替卡西林/ 克拉维酸(15:1);(3)氨苄西林/ 舒巴坦(2:1 );(4)头孢哌酮/ 舒巴坦(2:1 或1:1 );(5)哌拉西林/ 他唑巴坦(8:1 )数据来源于各产品说明书及相关文献报道,此 5 种复合制剂的配方符合抑制剂合剂组成的原则、有详细的药物代谢动力学数据(表2)、详实的体外药敏监测数据及丰富的临床使用数据,成为临床抗感染治疗的重要选择。