β-内酰胺类抗生素(1)
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药物化学第八章抗生素1β内酰胺类
半 胱氨 酸 Cys
O HH
结构特点
RN H
S N
O
COOH
❖ 分解1、β-内酰胺环、四氢噻唑环、 缬氨酸 Val
酰胺侧链
❖ 分解2、半胱氨酸、缬氨酸、侧链；
➢ 两个环张力都较大（故体内活性和体外易失 活）：β-内酰胺环，四氢噻唑环；
➢ 两个环不在一个平面上，致使β-内酰胺环中 的羰基与氮原子的孤电子对不能共轭，羰基
分类—按化学结构
β-内酰胺类 四环素类 氨基糖苷类 大环内酯类 其它类
OH H N
Cl Cl
O2N
O OH
OH HH
NMe2 OH
OH
O HH
N
S
H
N
O
COOH
OH O
OH O
CONH2
HO
HO HO
O
OH
OH
O NHMe OH
H2N O
O
O HN
O
HO
OH O
HO OO
NMe2
O
O OMe
阻止侧链羰基电子向β-内酰胺环转移，增
加对酸的稳定性。
O
HH
O N
S
H
N
O
COOH
青霉素V
青霉醛
青霉胺
胺，醇
H R'CONH
O
H S
N COOH
RNH2 or ROH
青霉素
HH
RCONH
S
O HN OH
COOR
青霉酸酯 or
HH
RCONH
S
O HN OH
CONHR
青霉酰胺
性质小结
由以上稳定性可见： ❖ 青霉素只能注射给药 ❖ 在肠胃中，青霉素易分解失活
第五章内酰胺类抗生素
素、克拉维酸、硫霉素、单环β-内酰胺等一系列 具有不同于青霉素和头孢菌素母核的新型β-内酰 胺抗生素。
三、临床应用的主要β-内酰胺抗生素
临床应用的β-内酰胺抗生素分为青霉素、头孢菌素
和新型β-内酰胺三类，它们绝大多数都是由天然
β-内酰胺抗生素半合成得到的。
苄青霉素（G）和苯氧甲基青霉素（V）是仅有的直 接用于临床的天然内酰胺抗生素。它们对革兰阳性 细菌有很强的抗菌活性。 目前在临床上应用半合成青霉素的主要有阿莫西林 (羟氨苄青霉素)、替卡西林、甲氧西林、氯唑西林
盐则可提高其稳定性。
②固体状态的青霉素钾盐类其稳定性质随质量的提 高而增加，由于醋酸钾有强烈的吸湿性，所以成
品中需将残留的醋酸钾除尽，否则会吸潮变质影
响有效期。
③青霉素在水溶液里很快地分解或异构化，因此应
尽量缩短在水中的存放时间，特别由于温度、酸 性、碱性的影响。一般青霉素水溶液在15℃以下 和pH值5-7范围内较稳定。一些缓冲液，如磷酸 盐和柠檬酸盐对青霉素有稳定作用。
低温保存备用。
(2) 生产种子的制备：
以每吨培养基不少于200亿孢子的接种量，接种到
以葡萄糖、乳糖和玉米浆等为培养基的一级种子罐
内 ， 于 25℃ 培 养 40h 左 右 ， 控 制 通 气 量 为 1:3m3/(m3· min)，搅拌转速为300-350r/min。
一级种子长好后，按10％接种量移种到以葡萄糖、 玉米浆等为培养基的二级种子罐内，于25℃培养10-
二、作用及应用范围
青霉素对大多数革兰阳性细菌，部分革兰阴性
细菌，各种螺旋体及部分放线菌有较强抗菌作
用。临床上主要用于链球菌所致的扁桃体炎、
丹毒、猩红热、细菌性心内膜炎；肺炎球菌所
三、临床应用的主要β-内酰胺抗生素
临床应用的β-内酰胺抗生素分为青霉素、头孢菌素
和新型β-内酰胺三类，它们绝大多数都是由天然
β-内酰胺抗生素半合成得到的。
苄青霉素（G）和苯氧甲基青霉素（V）是仅有的直 接用于临床的天然内酰胺抗生素。它们对革兰阳性 细菌有很强的抗菌活性。 目前在临床上应用半合成青霉素的主要有阿莫西林 (羟氨苄青霉素)、替卡西林、甲氧西林、氯唑西林
盐则可提高其稳定性。
②固体状态的青霉素钾盐类其稳定性质随质量的提 高而增加，由于醋酸钾有强烈的吸湿性，所以成
品中需将残留的醋酸钾除尽，否则会吸潮变质影
响有效期。
③青霉素在水溶液里很快地分解或异构化，因此应
尽量缩短在水中的存放时间，特别由于温度、酸 性、碱性的影响。一般青霉素水溶液在15℃以下 和pH值5-7范围内较稳定。一些缓冲液，如磷酸 盐和柠檬酸盐对青霉素有稳定作用。
低温保存备用。
(2) 生产种子的制备：
以每吨培养基不少于200亿孢子的接种量，接种到
以葡萄糖、乳糖和玉米浆等为培养基的一级种子罐
内 ， 于 25℃ 培 养 40h 左 右 ， 控 制 通 气 量 为 1:3m3/(m3· min)，搅拌转速为300-350r/min。
一级种子长好后，按10％接种量移种到以葡萄糖、 玉米浆等为培养基的二级种子罐内，于25℃培养10-
二、作用及应用范围
青霉素对大多数革兰阳性细菌，部分革兰阴性
细菌，各种螺旋体及部分放线菌有较强抗菌作
用。临床上主要用于链球菌所致的扁桃体炎、
丹毒、猩红热、细菌性心内膜炎；肺炎球菌所
β-内酰胺类抗生素ppt课件
分类：第一代头孢菌素 第二代头孢菌素 第三代头孢菌素 第四代头孢菌素
β-内酰胺类抗生素
一、第一代头孢菌素
药物：头孢噻吩、头孢唑啉、头孢羟氨苄、
头孢氨苄、头孢匹林、头孢拉定
药理： 1.对革兰阳性球菌敏感：
包括肺炎链球菌、链球菌、葡萄球菌 对MRSA不敏感 金葡球菌产生的β-内酰胺酶稳定性优于二、三代
表皮~；
链球菌：草绿色~（甲型）、
G-球菌
脑膜炎球菌；
溶血性~（乙型）、 肺炎~等
淋球菌等
杆菌
革兰阳性杆菌：白喉~、
炭疽~ 革兰阳性厌氧杆菌：产气荚膜~、
破伤风~等 革兰阴性杆菌：百日咳~、
流感~
螺旋体
钩端螺旋体属-如：病原性钩端螺旋体；
疏螺旋体属- 如：回归热螺旋体； 密螺旋体属- 如：梅毒螺旋体
β-内酰胺类抗生素
第二节 青霉素类
青霉素G 最早应用于临床，杀菌力强、毒性 低、价格低廉。
处理敏感菌所致的各种感染的首选药物。 母核：6-氨基青霉烷酸（6-APA）（噻唑烷环 A+β-内酰胺环B）
β-内酰胺环B对 抗菌活性起关键作 用。
β-内酰胺类抗生素
一、青霉素： 1929年，Alexander Fleming 发现青霉
2.对革兰阴性杆菌、肺炎杆菌及异型变型杆菌 敏感
对革兰阴性杆菌作用弱于第二、三代 对革兰阴性菌产生的β-内酰胺酶不稳定
3.对铜绿假单胞菌、耐药肠杆菌和厌氧菌无效
不良反应：1.过敏反应 β-内酰胺类抗生素
β-内酰胺类抗生素
2. 耐酶青霉素 又称异噁唑类青霉素，侧链为 苯基异噁唑。（保护β-内酰氨环）
药物：苯唑西林、
特点：耐酸，
氯唑西林、
耐酶，
β-内酰胺类抗生素
一、第一代头孢菌素
药物：头孢噻吩、头孢唑啉、头孢羟氨苄、
头孢氨苄、头孢匹林、头孢拉定
药理： 1.对革兰阳性球菌敏感：
包括肺炎链球菌、链球菌、葡萄球菌 对MRSA不敏感 金葡球菌产生的β-内酰胺酶稳定性优于二、三代
表皮~；
链球菌：草绿色~（甲型）、
G-球菌
脑膜炎球菌；
溶血性~（乙型）、 肺炎~等
淋球菌等
杆菌
革兰阳性杆菌：白喉~、
炭疽~ 革兰阳性厌氧杆菌：产气荚膜~、
破伤风~等 革兰阴性杆菌：百日咳~、
流感~
螺旋体
钩端螺旋体属-如：病原性钩端螺旋体；
疏螺旋体属- 如：回归热螺旋体； 密螺旋体属- 如：梅毒螺旋体
β-内酰胺类抗生素
第二节 青霉素类
青霉素G 最早应用于临床，杀菌力强、毒性 低、价格低廉。
处理敏感菌所致的各种感染的首选药物。 母核：6-氨基青霉烷酸（6-APA）（噻唑烷环 A+β-内酰胺环B）
β-内酰胺环B对 抗菌活性起关键作 用。
β-内酰胺类抗生素
一、青霉素： 1929年，Alexander Fleming 发现青霉
2.对革兰阴性杆菌、肺炎杆菌及异型变型杆菌 敏感
对革兰阴性杆菌作用弱于第二、三代 对革兰阴性菌产生的β-内酰胺酶不稳定
3.对铜绿假单胞菌、耐药肠杆菌和厌氧菌无效
不良反应：1.过敏反应 β-内酰胺类抗生素
β-内酰胺类抗生素
2. 耐酶青霉素 又称异噁唑类青霉素，侧链为 苯基异噁唑。（保护β-内酰氨环）
药物：苯唑西林、
特点：耐酸，
氯唑西林、
耐酶，
临床常用抗生素种类
4 头霉素类(Cephamycin)
头孢西丁(Cefoxitin)，头孢美唑(Cefmetazole)，头孢替坦(Cefotetan)，头孢拉宗(Cefbuperazone)
5 氧头孢烯类(Oxacephem)
拉氧头孢(Latamoxef)，氧氟头孢(Flomoxef)
二、氨基糖苷类(Aminoglycosides antibiotics)
抗假单胞菌青霉素：
羧苄西林(Carbenicillin)，替卡西林(Ticacillin)，阿洛西林(Azlocillin)，美洛西林(Mezlocillin)，哌拉西林(Piperacillin)，阿帕西林(Apalcillin)，森西林(Suncillin)
氨基酸型青霉素：
阿扑西林(Aspoxicillin)
抗生素可以治疗各种病原菌，疗效可靠，使用安全。但由于个体差异以及长期大剂量地使用等问题，也可引起了各种不良反应。
（1）过敏反应：由于个体差异，任何药物均可引起过敏反应，只是程度上的不同。易引起过敏反应或过敏性休克的药物主要有青霉素类、头抱菌素类、氨基糖类、四环素类、氯霉素、洁霉素。磺胺类等抗生素。
（2）肝损害：通过直接损害或过敏机制导致肝细胞损害或胆汁郁滞的药物主要有四环素、氯霉素、无味红霉素、林可霉素等。
（3）肾损害：大多数抗生素均以原形或代谢物经肾脏排泄，故肾脏最容易受其损害。主要有氨基贰类（庆大毒素等）、磺胺类、头孢菌素类（尤其是第一代）、多粘菌素B、二性霉素B等。
（4）白细胞、红细胞、血小板减少，甚至再生障碍性贫血、溶血性贫血：主要见于氯霉素、抗肿瘤抗生素（阿霉素等）、链霉素、庆大霉素、四环素、青霉素、头孢菌素等。
（7）二重感染：长期或大剂量使用广谱抗生素，由于体内敏感细菌被抑制，而未被抑制的细菌以及真菌即趁机大量繁殖，引起菌群失调而致病，以老年人、幼儿、体弱及合并应用免疫抑制剂的患者为多见。以白色念珠菌、耐药金黄色葡萄球菌引起的口腔、呼吸道感染以及败血症最为常见。
头孢西丁(Cefoxitin)，头孢美唑(Cefmetazole)，头孢替坦(Cefotetan)，头孢拉宗(Cefbuperazone)
5 氧头孢烯类(Oxacephem)
拉氧头孢(Latamoxef)，氧氟头孢(Flomoxef)
二、氨基糖苷类(Aminoglycosides antibiotics)
抗假单胞菌青霉素：
羧苄西林(Carbenicillin)，替卡西林(Ticacillin)，阿洛西林(Azlocillin)，美洛西林(Mezlocillin)，哌拉西林(Piperacillin)，阿帕西林(Apalcillin)，森西林(Suncillin)
氨基酸型青霉素：
阿扑西林(Aspoxicillin)
抗生素可以治疗各种病原菌，疗效可靠，使用安全。但由于个体差异以及长期大剂量地使用等问题，也可引起了各种不良反应。
（1）过敏反应：由于个体差异，任何药物均可引起过敏反应，只是程度上的不同。易引起过敏反应或过敏性休克的药物主要有青霉素类、头抱菌素类、氨基糖类、四环素类、氯霉素、洁霉素。磺胺类等抗生素。
（2）肝损害：通过直接损害或过敏机制导致肝细胞损害或胆汁郁滞的药物主要有四环素、氯霉素、无味红霉素、林可霉素等。
（3）肾损害：大多数抗生素均以原形或代谢物经肾脏排泄，故肾脏最容易受其损害。主要有氨基贰类（庆大毒素等）、磺胺类、头孢菌素类（尤其是第一代）、多粘菌素B、二性霉素B等。
（4）白细胞、红细胞、血小板减少，甚至再生障碍性贫血、溶血性贫血：主要见于氯霉素、抗肿瘤抗生素（阿霉素等）、链霉素、庆大霉素、四环素、青霉素、头孢菌素等。
（7）二重感染：长期或大剂量使用广谱抗生素，由于体内敏感细菌被抑制，而未被抑制的细菌以及真菌即趁机大量繁殖，引起菌群失调而致病，以老年人、幼儿、体弱及合并应用免疫抑制剂的患者为多见。以白色念珠菌、耐药金黄色葡萄球菌引起的口腔、呼吸道感染以及败血症最为常见。
beta内酰胺类抗生素
讲授内容
一、 -内酰胺类抗生素的共性 二、细菌的耐药性 三、青霉素类抗生素 四、头孢菌素类抗生素
五、非典型-内酰胺类抗生素
β-内酰胺类抗生素(-Lactam antibiotics)
系指化学结构中具有β-内酰胺环的一大类抗生素， 临床最为常用的药物是： 青霉素类：基本结构为 6-氨基青霉烷酸
一、-内酰胺类抗生素的共性
4 . 有六种药物作用类型：
Ⅲ 类：不耐酶的青霉素——如青霉素G，能被革兰阳性 球菌细胞外的_内酰胺酶灭活，不能到达PBPS 部位，因此，产酶菌株对其产生明显的耐药性；
IV 类：耐革兰阳性菌产生的酶——如苯唑西林、氯唑西 林及一、二代头孢菌素和亚胺培南等，对革兰阳 性球菌的产酶菌株有效，但对染色体突变而改变 PBPS结构者无效；
粘肽合成，造成细菌细胞壁缺损，大量的水分涌进细菌
体内，使细菌肿胀、破裂、死亡；
（2）促发自溶酶活性，使细菌溶解。
革兰阳性菌
革兰阴性菌
革兰阳性细菌和阴性细菌细胞壁结构的比 较
一、-内酰胺类抗生素的共性
4 . 有六种药物作用类型： 根据 药物通过第一道穿透屏障的易难度； 对-内酰胺酶的稳定性； 与靶位的亲和力不同； 可将对-内酰胺类药物的抗菌作用分为6 种作用类型
牵制机制
+
-内酰胺酶
结合
形成屏障作用 药物滞留膜外
不能与PBPs结合
（三）靶位结构改变 PBP的质：甲氧西林耐药金葡菌 PBP的量：增加 PBP2 高度耐药
低、中度耐药
（四）胞壁外膜通透性改变 -内酰胺类 大肠杆菌 突变 OmpF外膜孔道蛋白 OmpF丢失 耐药 进入菌体
（五）缺少自溶酶
有些细菌缺少自溶酶，如金葡菌对青霉素、头孢菌素的耐药
一、 -内酰胺类抗生素的共性 二、细菌的耐药性 三、青霉素类抗生素 四、头孢菌素类抗生素
五、非典型-内酰胺类抗生素
β-内酰胺类抗生素(-Lactam antibiotics)
系指化学结构中具有β-内酰胺环的一大类抗生素， 临床最为常用的药物是： 青霉素类：基本结构为 6-氨基青霉烷酸
一、-内酰胺类抗生素的共性
4 . 有六种药物作用类型：
Ⅲ 类：不耐酶的青霉素——如青霉素G，能被革兰阳性 球菌细胞外的_内酰胺酶灭活，不能到达PBPS 部位，因此，产酶菌株对其产生明显的耐药性；
IV 类：耐革兰阳性菌产生的酶——如苯唑西林、氯唑西 林及一、二代头孢菌素和亚胺培南等，对革兰阳 性球菌的产酶菌株有效，但对染色体突变而改变 PBPS结构者无效；
粘肽合成，造成细菌细胞壁缺损，大量的水分涌进细菌
体内，使细菌肿胀、破裂、死亡；
（2）促发自溶酶活性，使细菌溶解。
革兰阳性菌
革兰阴性菌
革兰阳性细菌和阴性细菌细胞壁结构的比 较
一、-内酰胺类抗生素的共性
4 . 有六种药物作用类型： 根据 药物通过第一道穿透屏障的易难度； 对-内酰胺酶的稳定性； 与靶位的亲和力不同； 可将对-内酰胺类药物的抗菌作用分为6 种作用类型
牵制机制
+
-内酰胺酶
结合
形成屏障作用 药物滞留膜外
不能与PBPs结合
（三）靶位结构改变 PBP的质：甲氧西林耐药金葡菌 PBP的量：增加 PBP2 高度耐药
低、中度耐药
（四）胞壁外膜通透性改变 -内酰胺类 大肠杆菌 突变 OmpF外膜孔道蛋白 OmpF丢失 耐药 进入菌体
（五）缺少自溶酶
有些细菌缺少自溶酶，如金葡菌对青霉素、头孢菌素的耐药
抗生素概述
（四）氧头孢烯类
拉氧头孢(1atarnoxef)
拉氧头孢是氧头孢烯类(oxacephalosporins)抗生素的代表药， 与第三代头孢菌素相似，属广谱抗生素，对β－内酰胺酶极稳 定，对厌氧菌尤其是脆弱类杆菌的作用明显强于第一、二、三 代头孢菌素。主要用于尿路、呼吸道、妇科、胆道感染和脑膜 炎、败血症等。同类药物还有氟氧头孢(flomoxef)。
2.作用机制 β-内酰胺类抗生素通过干扰细菌细胞壁的合成 而产生抗菌作用。包括抑制转肽酶活性，干扰细菌细胞壁 合成；增加细菌细胞壁自溶酶的活性两个方面。
3.抗菌特点
（1）对革兰阳性菌作用强 β-内酰胺类抗生素均可与 细菌胞浆膜上的青霉素结合蛋白（PBPS）结合，抑制 转肽酶活性，抑制细菌细胞壁的合成，使之失去渗透 屏障作用而使菌体膨胀、变形，同时还可增强细菌自 溶酶的活性，使细菌破裂溶解而死亡，呈现杀菌效应。 本类药物对静止期的细菌作用弱,对生长繁殖旺盛的细 菌作用强，故称为繁殖期杀菌剂。
第二节 大环内酯类、林可霉素类及多 肽类抗生素
一、大环内酯类抗生素
大环内酯类抗生素是一类具有14～16碳内酯环共 同化学结构的抗生素。红霉素(erythromycin)为 第一代的代表药。第二代半合成大环内酯类抗生 素主要有罗红霉素(roxithromycin)、阿奇霉素 (azithromycin)、克拉霉素(clarithromycin)等。
细菌可通过下列机制导致耐药：①产生破坏β内酰胺环的青霉素酶（属β-内酰胺酶），或抗生素 与大量β-内酰胺酶结合，无法进入胞内与靶位结合； ②PBPs的靶蛋白对药物的亲和力降低，以致与β内酰胺类的结合减少；③细胞壁或细胞膜通透性改 变，药物渗入减少等。
【临床用途】
1.革兰阳性球菌感染 如化脓性链球菌引起的咽炎、扁桃体炎、 中耳炎、蜂窝组织炎、心内膜炎、产褥热、猩红热等常为首选。 也常用于肺炎链球菌引起的大叶性肺炎、脑膜炎、支气管炎及 葡萄球菌引起的疖、痈、骨髓炎、呼吸道感染、败血症等。对 已耐药的葡萄球菌感染可选用头孢菌素或耐酶的青霉素制剂。
β-内酰胺类抗生素
肾毒性
-内酰胺酶差 -内酰胺酶 稳定
大
降低
高度稳定
基本无毒
弱
更强
更稳定
药理学
同上
无毒
三 新型-内酰胺类抗生素
（一）头霉素类
（二）氧头孢烯类 （三）碳青霉烯类 （四）单环-内酰胺类抗生素 （五）-内酰胺酶抑制剂
2019/3/28
药理学
一、头霉素类 头孢美唑（crfmetazole）、头孢西丁（cefoxitin） 抗菌谱和抗菌活性与第二代头孢菌素相似 ，通常归 入第二代头孢菌素类。抗菌谱广，对多数β-内酰胺 酶有较高的稳定性，对革兰阴性杆菌抗菌作用较强， 对厌氧菌有高效，对耐甲氧西林金葡菌敏感性差， 对铜绿假单孢菌无效。主要适用于厌氧菌和需氧菌 混合感染，如盆腔炎、腹腔感染、妇科感染等。常 见不良反应有皮疹、静脉炎、蛋白尿等。
β-内酰胺类抗生素
β-内酰胺类抗生素是指化学结构中具 有β-内酰胺环的一类抗生素，包括青霉素 类、头孢菌素类及新型β-内酰胺类。此类 抗生素抗菌范围广、抗菌活性强、毒性低、 疗效高、且药物品种多，故在临床上应用 广泛。
2019/3/28
药理学
化学结构相似：
青霉素类的基本结构 为6-氨基青酶烷酸（6-APA）
2019/3/28
药理学
• 天然青霉素：从青霉菌的培养液中提取， 即生物 合成，有F、G、K、X 及双氢F 等 成分，其中以青霉素G性质稳定，抗菌作用 强，产量高，用于临床； • 半合成青霉素：用人工合成的不同基团取 代了天然青霉素母核上的侧链而获得。
2019/3/28
药理学
一、天然青霉素 青霉素 G（Penicillin G）
⑤加速药物外排。
2019/3/28 药理学 ⑥ 改变PBPs，使β内酰胺类对 PBPs亲和力降低。
b内酰胺类抗生素
青霉素类 头孢菌素类 非典型β - 内酰胺类
Stay in bed all,7#329 lay. .
头孢菌素类
I Love You!
第三代
第一代
第二代
第四代
01
第一代头孢菌素主要作用 于需氧革兰阳性球菌，仅 对少数革兰阴性杆菌有一 定抗菌活性
The new memory in dormitory 329. .
以及骨、关节、皮肤和软组织等感染。
副作用
All human wisdom is summed up in two words ?C wait and hope.
【副作用】 1 过敏反应皮疹发生率约2%，
有时有胃肠道反应、白细胞减少、氮血症及
转氨酶升高等。 2 主要由肾排泄，偶可引起肾功能损害，
对肾功能不全者应减量。
The new memory in dormitory 329. .
头孢噻吩
Never put off what you can do today until tomorrow.
药品试剂，抗菌谱主要包括 葡萄球菌、链球菌、肺炎链 球菌、消化链球菌、卡他球 菌、淋球菌、大肠杆菌、克
雷白杆菌、变形杆菌、流感
口服不吸收，静脉或肌内注射后吸收迅速。
成人静脉注射本品 1g ，约 5 分钟后达血药浓度峰
值，肌内注射本品0.5g，0.5小时后血药浓度达峰 值。 在体内分布较广，极少向乳汁移行，也不 易透过脑膜，但可透过胎盘屏障进入胎儿血循环。 血浆蛋白结合率约为37%，半衰期较短，约为0.8 小时。 大部分药物以原形随尿液排泄，极少量 从胆汁排泄。
注意事项
All human wisdom is summed up in two words ?C wait and hope.
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但严重感染时仍应每隔4～6h给药一次。
一、 青霉素的理化性质及应用
[不良反应]
青霉素的毒性很小。其不良反应除局部刺激 外，主要是过敏反应，人医较为严重。
活泼“-CH2-”
阿莫西林 氨苄西林
羰基侧链含“-
CH
2-
”
H2SO4 HCHO
△（分解）
变色酸
显色
阿莫西林 H2SO4 HCHO 变色酸 褐
150℃
（缩合） 色
S CH3
HO
CH COHN
NH2
ON
CH3 COOH
HCHO D
SO3H
HO3S
HO
CH
HO
SO3H
HO3S
SO3H HO HO
SO3H
合成时带入的残留量的蛋白多肽类杂质；
• 内源性过敏原可能来自于生产、贮存和使用过程 中β-内酰胺环开环自身聚合，生成包括青霉噻唑 蛋白，青霉噻唑多肽，青霉噻唑聚合物的高分子 聚合物。
第二节 青霉素类
青霉素类包括：天然青霉素 半合成青霉素。
天然青霉素—— 优点：是杀菌力强、毒性低、价廉； 缺点： ①抗菌谱较窄； ②易被胃酸、β-内酰胺酶(青霉素酶)水解破坏； ③金黄色葡萄球菌易产生耐药等。 半合成青霉素——
一、 青霉素的理化性质及应用
用药间隔时间：
青霉素在动物体内的消除很快，血中有效 浓度维持时间较短。
但在体内的药效试验证实，间歇地应用青 霉素水溶液时，青霉素消失后仍继续发挥其抑 菌作用 (抗生素后效应)，细菌受青霉素杀伤后， 恢复繁殖力一般要6～12 h，故在一般情况下， 每日2次肌注能达到有效治疗浓度。
1、青霉素类 C3 C5 C6
2、头孢菌素类 C6 C7
﹡﹡ 65
S
1
2
7N
O
4
﹡3
﹡﹡
76
S
1
2
O
8
N
5
4
3
（5%头孢唑啉钠溶液 ［］2D0 –18～–24°）
（三）共轭体系 ： UV吸收特性 1、青霉素类 母核无明显UV 多数有苯环取代基 2、头孢菌素类 母核有共轭体系
S N O
S N O
青霉素钠UV7-20
同时通过噬菌体能把耐药菌株产生的β-内 酰胺酶的能力转移到敏感菌上，使敏感菌株变 成了耐药菌株。
因此，耐药的金葡菌菌株的比例逐年增加。
一、 青霉素的理化性质及应用
②耐药机制—— 耐药金葡菌能产生大量的β-内酰胺酶，
使青霉素水解而失去抗菌活性。 对耐药金葡菌感染的治疗，可采用半合
成青霉素类、头孢菌素类、红霉素及氟喹诺 酮类药物等进行治疗。
（缩合）
OH OH
（3）与H2SO4 - HNO3反应 头孢菌素类
头孢氨苄
黄色
头孢噻吩钠 H2SO 4- HNO3 红棕
头孢噻肟钠
亮黄
（4） 与铜盐反应
头孢氨苄
HAc
CuSO4
专属反应
NaOH
橄榄绿色
二、鉴别
（二）各种盐的反应 1、K+、Na+的火焰反应
Na+ 焰色→鲜黄色
+ 醋酸氧铀锌→↓黄
（四）β–内酰胺环 ：不稳定性
不稳定性因素
四元环张力大 酰胺键易水解
干燥纯净 稳定 水溶液 不稳定
某些氧化剂
青霉素类 酸、碱、青霉素酶 降解
（某些金属离子） 失效
（温度）
例 青霉素的降解反应
H2O/OHˉ 青霉噻唑酸
青霉素酶
青 霉
H2O pH2
HgCl2
青霉酸
100℃
素 NH2OH α–青霉噻唑 酰基羟胺酸
而且还与酰胺基上取代基的手性碳原子有关，旋光异构体间的活性有很大的 差异。
O
R C NH
S
N
O O
O OH
H3C
O OH
N
S N
H3C
OO H
RCN
N
X S
CH3 CH3 COOH CHCH2OH
COOH
SCH2R
COOH
SR
COOH
青
霉
烷
氧
青
霉
烷青霉Fra bibliotek烯碳
青
霉
烯
N
O
R
O HX
RCN
COOH O
O
O H
②分布： 吸收后在体内分布广泛，能分布到全身各
组织，以肾、肝、肺、肌肉、小肠和脾脏等的 浓度较高；骨骼、唾液含量较低。
不能通过血脑屏障。当中枢神经系统或其 他组织有炎症时，青霉素则较易透入。
（脑膜炎时，血脑屏障的通透性增加，青 霉素进入量增加，可达到有效血药浓度）。
一、 青霉素的理化性质及应用
③半衰期： 青霉素在动物体内的半衰期较短，（静注约为0.5～1.2小时；肌注
一、 青霉素的理化性质及应用
[药理作用] ①抗菌作用
青霉素属窄谱的杀菌性抗生素。抗菌作用很强，低浓度抑菌，高浓度杀菌。 青霉素对革兰氏阳性和阴性球菌、革兰氏阳性杆菌、放线菌和螺旋体等高 度敏感，常作为首选药。
一、 青霉素的理化性质及应用
②对青霉素敏感的病原菌主要有: 链球菌、 葡萄球菌、 肺炎球菌、 脑膜炎球菌、 丹毒杆菌、化脓棒状杆菌、 炭疽杆菌、 李氏杆菌、破伤风梭菌、 魏氏梭菌、 牛放线杆菌、 产气荚膜梭菌、钩端螺旋体等。 ③大多数革兰氏阴性杆菌对青霉素不敏感。
N
O 12
4
R1COHN
3
4
CH2A
O
R2 32
N 1 R3
Oxacephems
Monobactam
头霉素类
单环β-内酰胺类
β-内酰胺类抗生素的化学结构的特点
• ①．分子内有一个四元的β-内酰胺环，除了单环β-内酰胺外，该四元环通过 N原子和邻近的第三碳原子与另一个五元环或六元环相稠和，青霉素的稠合 环是氢化噻唑环，头孢菌素是氢化噻嗪环。
③对鸡球虫病并发的肠道梭菌感染，可内服大剂量的青霉素; ④但对兔大量喂服不但不能治疗，还会导致肠道梭菌感染。 ⑤对破伤风用青霉素时，应与抗破伤风血清合用。
一、 青霉素的理化性质及应用
用药途径：
在临床，青霉素的给药途径常常采用肌内注射、皮下注射和局部应用。 局部应用是指乳管内、子宫内及关节腔内注入等。
0.52～2.56小时），种属间的差异较小。 肌注给药的半衰期分别是马2.6、水牛1.02、犊牛1.63、猪2.56、兔0.52
h； 静注给药后的半衰期分别是马0.9、牛0.7～1.2、骆驼0.8、猪0.3～0.7、
羊0.7、犬0.5、火鸡0.5 h。
一、 青霉素的理化性质及应用
④转化与排泄: 青霉素吸收进入血液循环后，在体内不易破
一、 青霉素的理化性质及应用
[应用]
①主要用于革兰氏阳性球菌所引起的：
马腺疫、 链球菌病、 猪淋巴结脓肿、
葡萄球菌病、 乳腺炎、 子宫炎、
化脓性腹膜炎、创伤感染等;
②革兰氏阳性杆菌所致的：
炭疽、
恶性水肿、 气肿疽、
气性坏疽、 猪丹毒、 放线菌病，
肾盂肾炎、 膀胱炎等尿路感染；
钩端螺旋体病。
一、 青霉素的理化性质及应用
K+ 焰色→紫色
+ 0.1%四苯硼钠 + Ac→↓白
三、β-内酰胺类抗生素的作用机制
各种青霉素类、头孢菌素类和非典型的β-内酰胺类抗生素都能抑制粘肽合成 的转肽反应而使两条聚糖链不能连接成交链结构。
四、过敏反应
• β-内酰胺类抗生素的过敏原有外源性和内源性 • 外源性过敏原主要来自β-内酰胺类抗生素在生物
RCN
N R
COOH
N
O
R
O HX
RCN
COOH
N
O
SO3H
头
孢
烯
氧
头
孢
烯
碳
头
孢
烯
单
环
内
酰
胺
二、 β-内酰胺类抗生素的物理化 学性质
CH2 COHN O
S CH3
N
CH3
COOH
青霉素
（青霉素G、苄青霉素）
S CH3
HO
CH COHN
NH2
ON
CH3 COOH
阿莫西林（羟氨苄青霉素）
CH2 COHN O
一、 青霉素的理化性质及应用
[药动学]
①吸收： 内服易被胃酸和消化酶破坏，仅少量吸收。
但新生仔猪和鸡内服大剂量(8万～ 10万IU/kg)青 霉素吸收较多，能达到有效血药浓度。
肌注或皮下注射后吸收较快，一般15～30分 钟达到血药峰浓度，并迅速下降。常用剂量维 持有效血药浓度仅3～8小时。
一、 青霉素的理化性质及应用
HH4
RCOHN
7 O
5 6
N 1
S 3
CH3
2 CH3
COOH
Penicillins
RCOHN
H
H
5 S
8
7
6 N
O 12
HH
4
RCOHN 5 6
3
7N
CH2A
O1
4
3 2
R S
COOH
Cephalosporins
Carbapenems
青霉素类
头孢菌素类
碳青霉烯类
H3CO RCOHN
87
H
5 S
6
第四章 ß-内酰胺类抗生素
(β-Lactam Antibiotics)
抗生素按化学结构可分类：
• 1，β-内酰胺类； • 2，四环类； • 3，氨基糖苷类； • 4，大环内酯类； • 5，其他类
第一节 概述
一、 青霉素的理化性质及应用
[不良反应]
青霉素的毒性很小。其不良反应除局部刺激 外，主要是过敏反应，人医较为严重。
活泼“-CH2-”
阿莫西林 氨苄西林
羰基侧链含“-
CH
2-
”
H2SO4 HCHO
△（分解）
变色酸
显色
阿莫西林 H2SO4 HCHO 变色酸 褐
150℃
（缩合） 色
S CH3
HO
CH COHN
NH2
ON
CH3 COOH
HCHO D
SO3H
HO3S
HO
CH
HO
SO3H
HO3S
SO3H HO HO
SO3H
合成时带入的残留量的蛋白多肽类杂质；
• 内源性过敏原可能来自于生产、贮存和使用过程 中β-内酰胺环开环自身聚合，生成包括青霉噻唑 蛋白，青霉噻唑多肽，青霉噻唑聚合物的高分子 聚合物。
第二节 青霉素类
青霉素类包括：天然青霉素 半合成青霉素。
天然青霉素—— 优点：是杀菌力强、毒性低、价廉； 缺点： ①抗菌谱较窄； ②易被胃酸、β-内酰胺酶(青霉素酶)水解破坏； ③金黄色葡萄球菌易产生耐药等。 半合成青霉素——
一、 青霉素的理化性质及应用
用药间隔时间：
青霉素在动物体内的消除很快，血中有效 浓度维持时间较短。
但在体内的药效试验证实，间歇地应用青 霉素水溶液时，青霉素消失后仍继续发挥其抑 菌作用 (抗生素后效应)，细菌受青霉素杀伤后， 恢复繁殖力一般要6～12 h，故在一般情况下， 每日2次肌注能达到有效治疗浓度。
1、青霉素类 C3 C5 C6
2、头孢菌素类 C6 C7
﹡﹡ 65
S
1
2
7N
O
4
﹡3
﹡﹡
76
S
1
2
O
8
N
5
4
3
（5%头孢唑啉钠溶液 ［］2D0 –18～–24°）
（三）共轭体系 ： UV吸收特性 1、青霉素类 母核无明显UV 多数有苯环取代基 2、头孢菌素类 母核有共轭体系
S N O
S N O
青霉素钠UV7-20
同时通过噬菌体能把耐药菌株产生的β-内 酰胺酶的能力转移到敏感菌上，使敏感菌株变 成了耐药菌株。
因此，耐药的金葡菌菌株的比例逐年增加。
一、 青霉素的理化性质及应用
②耐药机制—— 耐药金葡菌能产生大量的β-内酰胺酶，
使青霉素水解而失去抗菌活性。 对耐药金葡菌感染的治疗，可采用半合
成青霉素类、头孢菌素类、红霉素及氟喹诺 酮类药物等进行治疗。
（缩合）
OH OH
（3）与H2SO4 - HNO3反应 头孢菌素类
头孢氨苄
黄色
头孢噻吩钠 H2SO 4- HNO3 红棕
头孢噻肟钠
亮黄
（4） 与铜盐反应
头孢氨苄
HAc
CuSO4
专属反应
NaOH
橄榄绿色
二、鉴别
（二）各种盐的反应 1、K+、Na+的火焰反应
Na+ 焰色→鲜黄色
+ 醋酸氧铀锌→↓黄
（四）β–内酰胺环 ：不稳定性
不稳定性因素
四元环张力大 酰胺键易水解
干燥纯净 稳定 水溶液 不稳定
某些氧化剂
青霉素类 酸、碱、青霉素酶 降解
（某些金属离子） 失效
（温度）
例 青霉素的降解反应
H2O/OHˉ 青霉噻唑酸
青霉素酶
青 霉
H2O pH2
HgCl2
青霉酸
100℃
素 NH2OH α–青霉噻唑 酰基羟胺酸
而且还与酰胺基上取代基的手性碳原子有关，旋光异构体间的活性有很大的 差异。
O
R C NH
S
N
O O
O OH
H3C
O OH
N
S N
H3C
OO H
RCN
N
X S
CH3 CH3 COOH CHCH2OH
COOH
SCH2R
COOH
SR
COOH
青
霉
烷
氧
青
霉
烷青霉Fra bibliotek烯碳
青
霉
烯
N
O
R
O HX
RCN
COOH O
O
O H
②分布： 吸收后在体内分布广泛，能分布到全身各
组织，以肾、肝、肺、肌肉、小肠和脾脏等的 浓度较高；骨骼、唾液含量较低。
不能通过血脑屏障。当中枢神经系统或其 他组织有炎症时，青霉素则较易透入。
（脑膜炎时，血脑屏障的通透性增加，青 霉素进入量增加，可达到有效血药浓度）。
一、 青霉素的理化性质及应用
③半衰期： 青霉素在动物体内的半衰期较短，（静注约为0.5～1.2小时；肌注
一、 青霉素的理化性质及应用
[药理作用] ①抗菌作用
青霉素属窄谱的杀菌性抗生素。抗菌作用很强，低浓度抑菌，高浓度杀菌。 青霉素对革兰氏阳性和阴性球菌、革兰氏阳性杆菌、放线菌和螺旋体等高 度敏感，常作为首选药。
一、 青霉素的理化性质及应用
②对青霉素敏感的病原菌主要有: 链球菌、 葡萄球菌、 肺炎球菌、 脑膜炎球菌、 丹毒杆菌、化脓棒状杆菌、 炭疽杆菌、 李氏杆菌、破伤风梭菌、 魏氏梭菌、 牛放线杆菌、 产气荚膜梭菌、钩端螺旋体等。 ③大多数革兰氏阴性杆菌对青霉素不敏感。
N
O 12
4
R1COHN
3
4
CH2A
O
R2 32
N 1 R3
Oxacephems
Monobactam
头霉素类
单环β-内酰胺类
β-内酰胺类抗生素的化学结构的特点
• ①．分子内有一个四元的β-内酰胺环，除了单环β-内酰胺外，该四元环通过 N原子和邻近的第三碳原子与另一个五元环或六元环相稠和，青霉素的稠合 环是氢化噻唑环，头孢菌素是氢化噻嗪环。
③对鸡球虫病并发的肠道梭菌感染，可内服大剂量的青霉素; ④但对兔大量喂服不但不能治疗，还会导致肠道梭菌感染。 ⑤对破伤风用青霉素时，应与抗破伤风血清合用。
一、 青霉素的理化性质及应用
用药途径：
在临床，青霉素的给药途径常常采用肌内注射、皮下注射和局部应用。 局部应用是指乳管内、子宫内及关节腔内注入等。
0.52～2.56小时），种属间的差异较小。 肌注给药的半衰期分别是马2.6、水牛1.02、犊牛1.63、猪2.56、兔0.52
h； 静注给药后的半衰期分别是马0.9、牛0.7～1.2、骆驼0.8、猪0.3～0.7、
羊0.7、犬0.5、火鸡0.5 h。
一、 青霉素的理化性质及应用
④转化与排泄: 青霉素吸收进入血液循环后，在体内不易破
一、 青霉素的理化性质及应用
[应用]
①主要用于革兰氏阳性球菌所引起的：
马腺疫、 链球菌病、 猪淋巴结脓肿、
葡萄球菌病、 乳腺炎、 子宫炎、
化脓性腹膜炎、创伤感染等;
②革兰氏阳性杆菌所致的：
炭疽、
恶性水肿、 气肿疽、
气性坏疽、 猪丹毒、 放线菌病，
肾盂肾炎、 膀胱炎等尿路感染；
钩端螺旋体病。
一、 青霉素的理化性质及应用
K+ 焰色→紫色
+ 0.1%四苯硼钠 + Ac→↓白
三、β-内酰胺类抗生素的作用机制
各种青霉素类、头孢菌素类和非典型的β-内酰胺类抗生素都能抑制粘肽合成 的转肽反应而使两条聚糖链不能连接成交链结构。
四、过敏反应
• β-内酰胺类抗生素的过敏原有外源性和内源性 • 外源性过敏原主要来自β-内酰胺类抗生素在生物
RCN
N R
COOH
N
O
R
O HX
RCN
COOH
N
O
SO3H
头
孢
烯
氧
头
孢
烯
碳
头
孢
烯
单
环
内
酰
胺
二、 β-内酰胺类抗生素的物理化 学性质
CH2 COHN O
S CH3
N
CH3
COOH
青霉素
（青霉素G、苄青霉素）
S CH3
HO
CH COHN
NH2
ON
CH3 COOH
阿莫西林（羟氨苄青霉素）
CH2 COHN O
一、 青霉素的理化性质及应用
[药动学]
①吸收： 内服易被胃酸和消化酶破坏，仅少量吸收。
但新生仔猪和鸡内服大剂量(8万～ 10万IU/kg)青 霉素吸收较多，能达到有效血药浓度。
肌注或皮下注射后吸收较快，一般15～30分 钟达到血药峰浓度，并迅速下降。常用剂量维 持有效血药浓度仅3～8小时。
一、 青霉素的理化性质及应用
HH4
RCOHN
7 O
5 6
N 1
S 3
CH3
2 CH3
COOH
Penicillins
RCOHN
H
H
5 S
8
7
6 N
O 12
HH
4
RCOHN 5 6
3
7N
CH2A
O1
4
3 2
R S
COOH
Cephalosporins
Carbapenems
青霉素类
头孢菌素类
碳青霉烯类
H3CO RCOHN
87
H
5 S
6
第四章 ß-内酰胺类抗生素
(β-Lactam Antibiotics)
抗生素按化学结构可分类：
• 1，β-内酰胺类； • 2，四环类； • 3，氨基糖苷类； • 4，大环内酯类； • 5，其他类
第一节 概述