編輯本段化學(xué)結(jié)構(gòu)

　　頭孢菌素類和青霉素類同屬β -內(nèi)酰胺抗生素，不同的是頭孢菌素類的母核是7-氨基頭孢烷酸(7-ACA),而青霉素的母核則是6-氨基青霉烷酸，這一結(jié)構(gòu)上的差異使頭孢菌素能耐受青霉素酶。

編輯本段理化性質(zhì)

　　各種頭孢菌素均為頭孢烷酸的衍生物，其游離酸或取代酸都是有機(jī)酸，一般不溶于水，但其鉀鹽、鈉鹽則易溶于水，所以臨床應(yīng)用的頭孢菌素類的注射劑型主要制成鈉鹽或鉀鹽。　　頭孢烷酸含有不穩(wěn)定的β-內(nèi)酰胺環(huán),在有水分子存在的條件下易被水解，堿、酸和溫度升高均能促進(jìn)水解。所以臨床應(yīng)用的頭孢菌素注射劑型多制成固體劑型的粉針劑。　　注射用頭孢菌素多制成鈉鹽和鉀鹽的干燥結(jié)晶或粉末,密封于安瓿中。這種粉針安瓿劑在室溫下可保存2～3年，臨用前加入注射溶媒溶解后需及時(shí)使用。　　口服用頭孢菌素類是一些化學(xué)穩(wěn)定性稍高而且能耐受胃酸的品種，如頭孢氨芐、頭孢羥氨芐等多制成游離酸的片劑或膠囊。

編輯本段分類及藥理學(xué)特性

　　按抗菌作用的特點(diǎn)，一般將常用頭孢菌素分為四代（見下）。

第一代頭孢菌素

　　較早開發(fā)，抗菌活性較強(qiáng)，抗菌譜較窄，抗革蘭氏陽性菌作用優(yōu)于革蘭氏陰性菌。對(duì)金葡菌產(chǎn)生的β-內(nèi)酰胺酶穩(wěn)定，對(duì)陰性桿菌產(chǎn)生的β-內(nèi)酰胺酶不穩(wěn)定,仍能被許多革蘭氏陰性桿菌產(chǎn)生的β-內(nèi)酰胺酶所破壞。以頭孢唑啉(原名先鋒 V號(hào))為代表的第一代頭孢菌素兼?zhèn)淝嗝顾?、耐酶青霉素和氨芐青霉素的三重特點(diǎn)。它們對(duì)金葡菌、鏈球菌（腸球菌除外）等革蘭氏陽性菌具有較強(qiáng)的活性，優(yōu)于第二、三代頭孢菌素。　　由于第一代頭孢菌素對(duì)革蘭氏陰性菌產(chǎn)生的 β-內(nèi)酰胺酶穩(wěn)定性較差，所以在抗革蘭氏陰性桿菌方面不及第二、三代頭孢菌素。它們僅對(duì)沙門氏菌屬和痢疾桿菌有良好的抗菌作用。對(duì)大腸桿菌、克雷伯氏桿菌、枸櫞酸桿菌具有一定的抗菌作用。對(duì)吲哚陽性變形桿菌和產(chǎn)氣桿菌的作用較差。對(duì)塞拉蒂（原譯沙雷）氏菌、不動(dòng)桿菌、綠膿桿菌和糞鏈球菌耐藥或無抗菌作用。　　第一代頭孢菌素主要應(yīng)用于革蘭氏陽性菌感染，治療革蘭氏陰性桿菌感染常需與氨基糖苷類抗生素聯(lián)合應(yīng)用。　　第一代頭孢菌素按給藥途徑可分為注射和口服兩類：①注射用頭孢菌素類。代謝型的頭孢噻吩(先鋒Ⅰ號(hào))抗革蘭氏陽性菌作用較強(qiáng)，但在體內(nèi)代謝快，所以半衰期較短（僅0.5小時(shí)）,維持時(shí)間短。非代謝型注射用頭孢菌素頭孢噻啶（先鋒Ⅱ號(hào)）抗革蘭氏陽性菌最強(qiáng)。但由于腎毒性較大，已趨向淘汰;頭孢唑啉（先鋒V號(hào)）和頭孢拉定（先鋒Ⅵ號(hào)）是臨床上最常用的第一代注射用頭孢菌素。②口服頭孢菌素類。包括頭孢氨芐、頭孢拉定、頭孢羥氨芐、頭孢克羅，其抗菌作用強(qiáng)度依序漸增。

第二代頭孢菌素

　　除保留了第一代的對(duì)革蘭氏陽性菌的作用外,由于它們對(duì)革蘭氏陰性桿菌產(chǎn)生的β-內(nèi)酰胺酶較第一代穩(wěn)定,抗菌譜也較第一代廣,所以顯著地?cái)U(kuò)大和提高了對(duì)革蘭氏陰性桿菌作用。對(duì)革蘭氏陽性細(xì)菌,除對(duì)痢疾桿菌和沙門氏菌顯示較強(qiáng)的抗菌活性外，對(duì)大腸桿菌、肺炎桿菌的抗菌作用優(yōu)于第一代頭孢菌素。它們對(duì)第一代頭孢菌素抗菌作用較差的變形桿菌和產(chǎn)氣桿菌亦有一定的抗菌活性，對(duì)不動(dòng)桿菌的抗菌作用較差。對(duì)綠膿桿菌和糞鏈球菌均無抗菌活性。對(duì)金葡菌、腦膜炎球菌具有很強(qiáng)的抗菌活性，與第一代頭孢菌素相近。　　第二代頭孢菌素按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為兩小類，即酰胺型頭孢烯和頭霉素類。①酰胺型頭孢烯類。包括頭孢孟多、頭孢替安和肟型的頭孢呋新。頭孢孟多抗革蘭氏陽性菌的活性較第一代的頭孢唑啉稍差，而抗革蘭氏陰性桿菌的作用優(yōu)于第一代頭孢菌素。頭孢替安抗革蘭氏陽性菌的活性與頭孢孟多相似，而對(duì)革蘭氏陰性桿菌中的大腸桿菌、肺炎桿菌和奇異變形桿菌等的抗菌作用則優(yōu)于頭孢孟多和頭胞西丁。頭孢呋新抗革蘭氏陽性菌的活性與頭孢孟多相似。由于在7-β位上有順式構(gòu)型的甲氧亞基（肟型）的結(jié)構(gòu)，妨礙β-內(nèi)酰胺酶分子接近β-內(nèi)酰胺環(huán),因而能耐受β-內(nèi)酰胺酶水解。對(duì)葡萄球菌和某些革蘭氏陰性桿菌產(chǎn)生的β -內(nèi)酰胺酶較頭孢孟多穩(wěn)定。②頭霉素類。在第二代頭孢中有頭霉素類（甲氧基型頭孢）的頭孢美唑、頭孢西丁和頭孢替坦。由于它們?cè)?-α 位上具有甲氧基，所以具有抗厭氧菌和需氧菌的雙重廣譜特性，且對(duì)革蘭氏陰性菌產(chǎn)生的 β-內(nèi)酰胺酶較穩(wěn)定。外科和婦產(chǎn)科以厭氧菌和需氧菌的混合感染較為多見，而頭霉素類藥物是值得選用的藥物。這些7-α 甲氧基型頭孢菌素對(duì)粘質(zhì)塞拉蒂氏菌、吲哚陽性變形桿菌、耐β- 內(nèi)酰胺類的革蘭氏陰性桿菌和厭氧如擬桿菌的活力均高于無 7-α甲氧基的同系物。與肟型頭孢菌素相比，甲氧基型頭孢菌素對(duì)頭孢菌素酶的水解具有較高的抵抗力，同時(shí)對(duì)此酶也有抑制活力。在頭霉素中頭孢美唑在抗菌譜和抗菌活力兩方面都優(yōu)于頭孢西丁。

第三代頭孢菌素

　　對(duì)多種β-內(nèi)酰胺酶穩(wěn)定,對(duì)革蘭氏陽性菌和陰性菌均有顯著的抗菌活性。與第一、二代相比，其抗菌譜更廣，抗菌活性更強(qiáng)。特別對(duì)革蘭氏陰性桿菌的抗菌譜廣、抗菌作用強(qiáng)。有些品種對(duì)綠膿桿菌或脆弱擬桿菌亦有很好的抗菌作用。　　它們除對(duì)痢疾桿菌、沙門氏桿菌有高度抗菌活性外，對(duì)大腸桿菌、肺炎桿菌、變形桿菌、產(chǎn)氣桿菌等均有顯著的抗菌作用。其抗菌活性均優(yōu)于第一、二代頭孢菌素。它們對(duì)塞拉蒂氏菌也有很好的抗菌作用。第三代頭孢菌素對(duì)產(chǎn)酶和不產(chǎn)酶金葡菌一般是敏感或中敏。對(duì)金葡菌的抗菌活性雖不及第一、二代頭孢菌素為強(qiáng)，但仍屬有效范圍。它們對(duì)糞鏈球菌抗菌活性亦差。對(duì)腦膜炎球菌顯示了極為突出的抗菌活性。　　第三代頭孢菌素按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為三小類：①酰胺型頭孢烯類。包括氨噻肟型和哌嗪型兩類。氨噻肟型頭孢菌素包括頭孢噻肟、頭孢唑肟、頭孢曲松和頭孢他啶等。由于有氨噻肟基,所以對(duì)β-內(nèi)酰胺酶穩(wěn)定。前四種抗菌譜廣，抗菌作用強(qiáng)，而頭孢他定由于有羧基，所以有較強(qiáng)抗綠膿桿菌作用，在頭孢菌素中，抗綠膿桿菌活性最強(qiáng)，其作用高于頭孢哌酮。頭孢三嗪是長(zhǎng)效頭孢菌素。哌嗪型的頭孢哌酮抗菌譜廣，且具有抗綠膿桿菌作用,但對(duì)β-內(nèi)酰胺酶的穩(wěn)定性較氨噻肟型和甲氨基型弱。②頭霉素類。包括頭孢米諾和頭孢哌酮，兼具抗厭氧和需氧的雙重特性，與第二代頭孢的頭孢美唑相比其抗革蘭氏陰性菌的作用更強(qiáng)、抗菌譜更廣，但對(duì)金葡菌的活性較低。③氧頭霉素。亦屬頭霉素，拉他頭孢兼具抗厭氧和抗需氧菌的雙重廣譜作用，并對(duì) β-內(nèi)酰胺酶穩(wěn)定，但有時(shí)有出血的不良反應(yīng)，所以合成氟莫頭孢。與拉他頭孢相比，后者抗金葡菌的活性較低，而前者對(duì)各種細(xì)菌的活性都是高的，特別是對(duì)耐甲氧西林的金葡菌具有較高的活性。當(dāng)然兩者抗綠膿桿菌的活性較低。

第四代頭孢菌素

　　這是近幾年才出現(xiàn)的新品種頭孢菌素，對(duì)多種β-內(nèi)酰胺酶的穩(wěn)定性很好。與第三代頭孢菌素相比，對(duì)革蘭氏陽性菌的抗菌作用有了相當(dāng)大的提高（但仍未有第一、第二代頭孢菌素強(qiáng)），對(duì)革蘭氏陰性菌的作用也不比第三代頭孢菌素差。由此可見，這類抗生素的抗菌譜極廣，對(duì)多種革蘭氏陽性菌（包括厭氧菌）陰性菌（包括厭氧菌）都有很強(qiáng)的抗菌作用。目前我國(guó)一般作為三線抗菌藥物（特殊使用類）來使用，以治療多種細(xì)菌的混合感染或多重耐藥菌感染引起的疾病。代表藥品有頭孢匹羅、頭孢唑南等。但是，由于抗生素的濫用，對(duì)第四代頭孢菌素耐藥的細(xì)菌也開始增多，如鮑曼不動(dòng)桿菌、綠膿桿菌等，都已顯示出較高的耐藥性。

補(bǔ)充：未來的新型頭孢菌素

　　頭孢吡普是有望在未來出現(xiàn)的新型頭孢菌素，2009年還在試驗(yàn)當(dāng)中。它與細(xì)菌細(xì)胞膜上的青霉素結(jié)合蛋白有極高的親和力，對(duì)各種革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌均有相當(dāng)驚人的抗菌作用。甚至對(duì)幾乎所有β-內(nèi)酰胺類抗生素耐藥的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA），也對(duì)頭孢吡普高度敏感。其對(duì)MRSA的MIC（最小抑菌濃度）不受該菌對(duì)苯唑西林、頭孢西丁或萬古霉素敏感或耐藥的影響，也不受細(xì)菌SCCmec型別的影響。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道該藥對(duì)MRSA 的MIC范圍為0.125~2mg/L，遠(yuǎn)低于其敏感性的折點(diǎn)S≤4 mg/L。國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道該藥對(duì)萬古霉素中介的金葡菌(VISA)也全部有效。是值得期待的廣譜高效抗生素之一。

編輯本段作用機(jī)理

　　與青霉素相似。早期認(rèn)為唯一的作用是抑制轉(zhuǎn)肽酶而干擾細(xì)菌細(xì)胞壁質(zhì)的合成?，F(xiàn)已證明，β-內(nèi)酰胺化合物還可與某些蛋白質(zhì)(β-內(nèi)酰胺結(jié)合蛋白)結(jié)合，這些蛋白質(zhì)的本質(zhì)可能是細(xì)胞膜上的一些酶。由此改變細(xì)菌細(xì)胞膜的通透性，抑制蛋白質(zhì)合成，并釋放自溶素，因此有溶菌作用，或使之不分裂而成長(zhǎng)纖維狀。

編輯本段作用與用途

　　本類抗生素為廣譜抗生素，抗菌譜較青霉素G廣,對(duì)金葡菌、化膿性鏈球菌、肺炎雙球菌、白喉?xiàng)U菌、肺炎桿菌、變形桿菌和流感桿菌等有效。　　臨床上主要用于耐藥金葡菌及一些革蘭氏陰性桿菌引起的嚴(yán)重感染，如肺部感染、尿路感染、敗血癥、腦膜炎及心內(nèi)膜炎等。　　頭孢菌素一般不作首選藥，因?yàn)閷?duì)敏感細(xì)菌其抗菌活性常不及青霉素等。對(duì)于耐青霉素的細(xì)菌，由于本類抗生素價(jià)格昂貴，常可采用紅霉素或氯霉素等代替。

編輯本段不良反應(yīng)

　　過敏反應(yīng)是最常見的不良反應(yīng)。常見皮疹、蕁麻疹、藥疹和嗜酸性白細(xì)胞增多等。偶爾發(fā)生過敏性休克。因?yàn)槠淠负伺c青霉素不同，因此其抗原性亦有差異。