壹生资讯-头孢家族，争奇斗艳的五代成员！|药学笔记

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头孢家族，争奇斗艳的五代成员！|药学笔记

2023-05-15作者：论坛报小璐资讯

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头孢菌素类抗菌药物，与青霉素结构较为类似，同属于β-内酰胺类，可通过抑制细菌细胞壁的合成，进而引起细菌细胞壁的破裂而起到杀菌的目的。头孢菌素具有毒性低、抗菌活性强、过敏反应少、对β-内酰胺酶较为稳定的优点，是临床上常用的抗菌药物，且适用于老人、儿童、孕妇、哺乳期妇女及肝、肾功能不全的特殊人群。自从头孢菌素问世以来，经过不断的结构添加、修饰、改造，目前其家族成员已有五代。

头孢菌素的诞生

1945年，仔细的意大利科学家Giuseppe Brotzu发现当时在伤寒流行的撒丁岛首府卡利亚里的某条排污河，只要人们经常在河中游泳或捕鱼，就会很少得病。联想到20多年前英国人Alexander Fleming的青霉素发现史，Broztu认为河中可能存在着某种微生物，产生了能够对抗伤寒杆菌的物质。他经过对河水的反复提取、纯化、培养，最终发现顶头孢霉菌分泌的一种能有效对抗伤寒杆菌和葡萄球菌的物质，后续经过相关团队长时间的研究，终于获得了头孢菌素C，并认识到了其核心结构为7-氨基头孢烷酸（即目前临床共识的7-ACA核心结构）。

又20年后的1964年，礼来公司生产并上市了第一种头孢菌素——头孢噻吩，临床上将其归为第一代头孢菌素。

争奇斗艳的五代头孢菌素

第一代头孢菌素

通过对7-ACA侧链结构地修饰，之后获得了多种具备抗菌活性的头孢菌素。目前临床上仍旧广泛使用的第一代头孢菌素有头孢氨苄（先锋四号）、头孢唑林（先锋五号）、头孢拉定（先锋六号）等，其对β-内酰胺酶的稳定性较差，对革兰阴性菌的作用较弱，但对于革兰阳性菌的作用则较强，且对溶血性链球菌、流感嗜血杆菌、大肠杆菌、沙门菌、志贺菌等较为敏感，主要用于轻、中度呼吸道感染、尿路感染、皮肤感染、关节炎、妇科感染等，其中头孢唑林还可用于中度感染和敏感菌所致的严重感染。

第二代头孢菌素

为了应对第一代头孢菌素无法对抗的一些革兰阴性菌，科学家们对其核心结构7-ACA又进一步进行了结构修饰，获得了第二代头孢菌素。代表性药物有头孢呋辛、头孢克洛、头孢孟多、头孢替安、头孢丙烯等，其抗菌谱更广，对β-内酰胺酶的稳定性更高，肾脏毒性更低，对于革兰阴性菌的活性明显增强，但对于革兰阳性菌的抗菌活性却接近或稍低于第一代头孢菌素，多用于呼吸道、肠道、胆道、尿路、软组织、骨关节、妇科感染等。

第三代头孢菌素

之后研发上市的第三代头孢菌素主要有头孢哌酮、头孢噻肟、头孢曲松、头孢他啶等，其抗革兰阴性菌的活性更高，而抗革兰阳性菌的活性持续下降，对于大部分β-内酰胺酶稳定，对肾脏基本无毒性。其中的代表性药物头孢曲松（罗氏芬）还易于透入脑脊液中，可用于重症耐药菌、严重威胁生命的革兰阴性杆菌、厌氧菌的感染治疗。临床上主要用于敏感菌所致的严重感染，如败血症、脑膜炎、肺炎、铜绿假单胞菌所致感染等，且为大肠杆菌和克雷伯肺炎感染的首选药物。

第四代头孢菌素

第四代头孢菌素对革兰阳性菌的抗菌活性比第三代有了明显的提升，但仍低于第一代与第二代，对于革兰阴性菌的抗菌活性却更强，可用于耐第三代头孢的革兰阴性杆菌，对β-内酰胺酶稳定，主要有头孢匹罗、头孢唑南、头孢吡肟等，可用于难治的严重感染，如呼吸道、泌尿道、胆道、败血症等。

第五代头孢菌素

第五代头孢菌素的拳头产品头孢吡普由瑞士巴塞利亚公司开发，2008年6月30日获准在加拿大上市。

为超广谱抗菌药物，其抗菌谱包括金黄色葡萄球菌（MRSA）、万古霉素中度耐药的金黄色葡萄球菌（VISA）和万古霉素耐药的金黄色葡葡球菌（VRSA） 等。与头孢吡肟相比，具有更广的革兰阳性菌的抗菌谱，而革兰阴性菌抗菌谱则与之相似，是全球首个抗MRSA的头孢菌素类抗菌药物，目前在我国的临床使用上还甚少。