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1、第三十八章 抗 菌 药 物 概 论,化学治疗学(chemotherapy, 化疗),应用药物对病原体 (病原微生物、寄生虫、恶 性肿瘤细胞) 所致疾病进行预防或治疗称为化 学治疗。 化疗药物:化疗过程中所用的药物 包括： 抗微生物药(antimiczobial drug) 抗寄生虫药(antiparasitic drug) 抗癌药(anticancer drug),抗菌药 抗真菌药 抗病毒药,机 体,抗菌药,病原微生物,耐药性,抗菌作用,体内过程,不良反应,抗病能力,致病作用,一、抗菌药物的基本概念,1 抗菌药物(antibacterial drugs),(1) 定义：能抑制或杀灭细菌，用于防
2、治病 原微生物感染性疾病的药物。 包括： 抗生素(antibiotics) 人工合成抗菌药,抗 生 素 微生物（细菌、真菌和放线菌属）的代谢产物，分子量低于5000，低浓度时能杀灭或抑制其他病原微生物。 包括 天然抗生素 如青霉素G、红霉素、链霉素 人工半合成抗生素,(2) 评价指标 a. 抗菌谱 ( antibacterial spectrum ) 抗菌药抑制或杀灭病原微生物的范围 包括: 窄谱抗菌药 ：指仅对单一菌种或单一菌属有抗菌作用。抗菌范围小，如：异烟肼 广谱抗菌药 ：不仅对细菌有作用，而且对衣原体、支原体、立克次体、螺旋体及原虫等也有抑制作用。抗菌谱广，如：四环素、氯霉素,抗菌活性
3、 (药物抑制或杀灭细菌的能力) 最低抑菌浓度(MIC)与最低杀菌浓度(MBC) 抑菌药 杀菌药 如磺胺类和四环素类 如青霉素类、氨基糖苷类和喹诺酮类,抑菌药-指仅有抑制微生物生长繁殖而无杀灭作用的药物。 MIC能抑制培养基内细菌生长的最低浓度 杀菌药-指不仅能抑制微生物生长繁殖而且有杀灭作用的药物。 MBC能杀灭培养基内细菌的最低浓度,抗菌后效应(PAE): 浓度高于MIC的药物与细菌短暂接触后，在撤药后其浓度低于最低抑菌浓度时，在一定时间范围内细菌生长繁殖仍受到抑制的效应。 PAE时间越长，抗菌活性越强。,化疗指数 (chemotherapeutic index, CI) LD50/ED50
4、 或 LD5/ED95表示,CI,药物治疗效果,对机体的毒性,临床价值,(3) 各类抗菌药物及主要不良反应,-内酰胺类杀菌作用强大G+球杆G-球，不耐酸碱，作用时间短，易分解， 包括青霉素类、头孢类、碳青霉烯类等。 不良反应：过敏反应，如发热、关节痛、荨 麻疹、休克 大环内脂类抗菌作用与青霉素相似对耐药菌有活性， 常用的药有红霉素、阿奇霉素、罗红霉 素、克拉霉素、螺旋霉素、交沙霉素等。 不良反应：胃肠道反应、肝毒性、过敏,林可霉素类骨组织、胆汁浓度高不易通过血脑，但炎症是能达到有效浓度 常用的药有克林霉素、林可霉素等。 不良反应：胃肠道反应、过敏反应、肝毒性 多肽类多种抗生素耐药的G-有效 包
5、括万古霉素、多粘菌素、杆菌肽等。 不良反应：耳毒性、肾毒性,氨基糖苷类 常用的有庆大霉素、链霉素、阿米卡星、 妥布霉素等。 不良反应：肾脏与耳蜗毒性、神经肌肉麻痹 四环素类 常用的药有四环素、强力霉素、米洛环素 不良反应：对儿童骨骼、牙齿发育造成不良影 响，胃肠道刺激，二重感染 氯霉素 只包括氯霉素一种药。 不良反应：抑制骨髓“再障”、灰婴综合征,喹诺酮类 常用的药有环丙沙星、氧氟沙星等。 不良反应：胃肠道反应、中枢神经系统毒性、皮 肤反应及光敏反应、影响软骨发育、肝肾损害 磺胺类 包括磺胺嘧啶、磺胺异恶唑、磺胺甲恶唑。 不良反应：泌尿系统损害，过敏反应，抑制骨髓 造血，神经系统反应，口服引起
6、恶心、呕吐，肝 损害,二、抗菌药物的作用机制,与药物作用有关的细菌结构,1. 抑制细胞壁的合成 2. 影响胞浆膜通透性 3抑制蛋白质合成 4. 影响叶酸及核酸代谢,1. 抑制细胞壁的合成,如-内酰胺类、万古霉素类、杆菌肽类及 环丝氨酸等，分别作用于细胞壁合成的不 同阶段，抑制细菌细胞壁的合成。,1. 抑制细胞壁粘肽的合成,胞浆内 胞浆膜 细胞膜外,N-乙酰胞壁酸前体,N-乙酰胞壁酸,消旋酶 合成酶,N-乙酰胞壁酸五肽,N-乙酰葡萄糖胺 甘氨酸,二糖聚合物 直链十肽,转肽酶,粘肽,磷霉素,环丝氨酸 ,万古霉素 ,杆菌肽 ,-内酰胺类 ,2. 影响胞浆膜通透性,如多粘菌素类、抗真菌药两性霉素B等与
7、胞浆膜上 的某基团结合，从而使细胞膜通透性，细胞内 重要物质外漏，最后导致细菌死亡。 多肽类抗菌药 与G- 菌胞浆膜中的磷脂结合 多烯类抗真菌药 与真菌胞浆膜上麦角固醇结合 氨基苷类抗菌药 通过离子吸附作用 咪唑类抗真菌药 抑制真菌胞浆膜麦角固醇合成,3抑制蛋白质合成,如氨基苷类、四环素类、红霉素、氯霉素等,氨基苷类 30S亚基，影响蛋白质合成全过程 四环素类 通过与 30S 核糖体亚基结合 氯霉素类 林可霉素类 通过与 50S 核糖体亚基结合 大环内酯类,氨基苷类,氨基苷类,氨基苷类,四环素类,大环内酯类,氯霉素类,林可霉素类, 抑制细菌蛋白质合成,4. 影响叶酸及核酸代谢,(1)影响叶酸的
8、代谢，如磺胺类、甲氧苄啶等 (2)影响核酸的代谢，如利福平、喹诺酮类等,谷氨酸 食物 + 二氢叶酸合成酶 二氢叶酸还原酶 二氢蝶啶 二氢叶酸 四氢叶酸 + 对氨苯甲酸 一碳单位 (PABA) 核酸合成, 磺胺 砜类 对氨水杨酸, 甲氧苄啶 甲氨蝶啶 乙胺嘧啶,影响叶酸代谢,喹诺酮类 抑制细菌DNA回旋酶（G-）、拓扑异构酶IV （G+） 复制受阻 DNA合成 利福平 抑制依赖DNA的RNA多聚酶转录受阻mRNA,影响核酸代谢,三、细菌的耐药性(resistance),耐药性是指病原体或肿瘤细胞对反复应用的化学治疗药物敏感性降低或消失的现象。 分类 固有耐药青霉素对G肠道杆菌无效 获得耐药金葡菌
9、对青霉素耐药 固有耐药是代代相传的,染色体介导的天然耐药性 获得耐药是指微生物接触抗菌药物后,通过改变自身的代谢途径、使其避免被药物抑制或杀灭的作用。,获得耐药性有更重要的临床意义。,获得耐药性的产生机制,a.降低胞浆膜通透性 b.产生灭活酶 c.改变药物靶位结构 d.药物主动外排系统 e.改变代谢途径,a. 降低细胞膜的通透性 使药物不易进入菌体内 如：细菌对-内酰胺类、四环素的耐药,G-膜孔蛋白数量减少或孔径减小,b、产生灭活酶 水解酶：如 -内酰胺酶 青霉素型：水解青霉素类 头孢菌素型：水解头孢菌素类和青霉素类 合成酶（钝化酶）：如乙酰化酶、磷酸化酶、核苷化酶等 将相应的化学基团结合到药
10、物分子上使药物失活。,C、改变靶位结构 （1）改变靶蛋白结构 如：细菌RNA多聚酶的-亚基结构改变 造成的耐药。 （2）增加靶蛋白数量 如：金葡菌对甲氧西林的耐药 （3）生成耐药靶蛋白 如：金葡菌产生青霉素结合蛋白PBP2A，与- 内酰胺类抗生素亲和力极低导致耐药,d. 药物主动外排系统,喹诺酮类 大环内酯类等,泵出菌体外,外排蛋白系统,（细菌细胞膜上）,e、改变代谢途径 如：耐磺胺药的细菌自身产生PABA或直接利用叶酸 转化为二氢叶酸,泵出菌体外,外排蛋白系统,（细菌细胞膜上）,获得耐药性的产生： 1.基因突变 2.平行地从另一种耐药菌转移而来（最为常见） 方式有三种： 转化：通过DNA的释
11、出，耐药基因被敏感菌获取，再组合而变成耐药菌称为转化。 转导：通过嗜菌体将耐药基因转移-转导。 转接：细菌间通过性纤毛或结合桥相互结合过程中发生的基因转移-配接。,四、抗菌药的合理应用,用药原则： 1、明确诊断：临床诊断、病原诊断 2、合理选药：根据抗菌谱、抗菌活性、药动学和不良反应 3、调整剂量和疗程：根据肝肾功能、生理状态-适量、足时 4、防止滥用： （1）杜绝不必要用药：如病毒感染、不明原因发热 （2）避免局部用药 （3）控制预防用药 （4）合理联合用药,预防用药的指征,1、预防风湿热复发：如苄星青霉素清除咽喉部及其他 部位的溶血性链球菌 2、传染性疾病流行期：如SD预防流脑 3、预防新
12、生儿眼炎：如红霉素、四环素预防新生儿淋 球菌、沙眼衣原体眼炎 4、预防外科术后感染：如新霉素用于肠道术前给药 5、其他：如青霉素预防战伤气性坏疽,联合用药目的,1. 增强疗效 2. 减少不良反应 3. 延缓或减少耐药性产生 4. 扩大抗菌谱,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抗菌药减少剂量 6. 药物不易渗入的部位感染 如青霉素 + SD预防流脑,联合用药指征,1. 协同作用（增强）：1 + 2 3 2. 相加作用： 1
13、 + 2 = 3 3. 无关作用： 1 + 2 = 2 4. 拮抗作用： 1 + 2 2,联合用药结果,药物分类： 繁殖期杀菌药：青霉素类、头孢菌素类、万古霉素类 静止期杀菌药：氨基糖苷类、喹诺酮类、多粘菌素类 快效抑菌药： 四环素类、氯霉素类、大环内酯类 慢效抑菌药： 磺胺类 + ： 协同 + ： 相加或协同 + ： 拮抗 + ：无关或相加 + ：无关或相加 + ：相加,如何正确地联合用药,肝肾功能不全时的应用 肾：减量，延长用药间隔。不宜用两性霉素B、万古霉素、氨基苷类肾毒性大的药物。 肝：不用或慎用：氯霉素、林可霉素、红霉素、利福平、四环素类。 新生儿、早产儿禁用氯霉素等；儿童避免使用四
14、环素、氟喹诺酮类等；孕妇禁用的药物。,五、药物分类,（一）-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,抗菌药物的主要抗菌作用机制有哪些？并举例说明。 细菌对抗菌药物产生耐药性的机制有哪些？并举例说明。,思考题,微生物,微生物(Microorganism)是广泛存在于自然界 中的一群肉眼看不见，必须借助光学显微镜或 电子显微镜放大数百倍、数千倍甚至数万倍才 能观察到的微小生物的总称。 特点：体形微小、结构简单、繁殖迅速、容易 变异及适应环境能力强 、
15、种类繁多、 分布广泛、多数有益,分类,一、真核细胞型微生物 细胞核的分化程度较高，有核膜、核仁和染色体；胞质内有完整的细胞器（如内质网、核糖体及线粒体等）。真菌属于此类。 二、原核细胞型微生物 细胞核分化程度低，仅有原始核质，没有核膜与核仁；细胞器不很完善。这类微生物种类众多，有细菌、螺旋体、支原体、立克次体、衣原体和放线菌。 三、非细胞型微生物 没有典型的细胞结构，无完整酶系统，只能在活细胞内生长繁殖。病毒属于此类。,绝大多数微生物对人类和动、植物的生存是有益 而必需的。许多寄生在人类口腔、鼻咽部和消化道中 的微生物，在正常情况下是无害的，而且有的还具有 拮抗外来菌的侵袭和定居，并提供人类必
16、需的营养物 质（如多种维生素和氨基酸等）。 有一小部分微生物可以由空气、饮食物、用品等 通过呼吸道、消化道或接触等途径到达人体，能引起 人类或动、植物的病害，这些具有致病性的微生物称 为病原微生物。有些微生物在正常情况下不致病，而 在特定条件下可引起疾病，称为条件性病原微生物。,形态与结构,细菌的大小与形态,细菌的测量单位：,微米(m),细菌的形态,球菌,杆菌,螺菌,弧菌,螺形菌,球 菌,双球菌,链球菌,四联球菌,八叠球菌,葡萄球菌,杆 菌,球杆菌,链杆菌,棒状杆菌,分枝杆菌,螺形菌,弧菌只有一个弯曲 螺菌有若干个弯曲,弧 菌,螺 菌,常见病原微生物,常见病原微生物,常见病原微生物,常见病原微
17、生物,灰婴综合征,常见于早产儿和新生儿氯霉素每日用量超过100mgkg且连用数日者。用药开始时拒食、恶心、呕吐、腹胀、面色苍白，继而出现进行性面色苍白和发绀、腹胀加剧、呼吸困难、循环衰竭、进行性血压下降等，皮肤呈特有的灰紫色，可在症状发生后12日内死亡。当血药浓度50mgL时，也可见于儿童或成人。 因此新生儿以不用氯霉素为好。若必须使用时，应按每日20一25毫克公斤体重，严格掌握使用。,细菌的细胞壁,主要成分：肽聚糖，又称粘肽 肽聚糖是由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸两种 氨基糖，经-1.4糖苷键连接间隔排列形成的多糖支 架。在N-乙酰胞壁酸分子上连接四肽侧链，肽链之间 再由肽桥或肽链联系起
18、来，组成一个机械性很强的网 状结构。 各种细菌细胞壁的肽聚糖支架均相同，在四肽侧 链的组成及其连接方式随菌种而异。,1。G+菌：胞壁为一层均一物，细胞壁厚。 包括：肽聚糖、蛋白、磷壁酸 2。G-菌：胞壁薄而复杂。 由内到外分为三层：肽聚糖、蛋白、外膜和脂多糖,肽聚糖分子结构,M,M,M,M,M,M,M,M,M,M,M,M,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,聚糖骨架：,M,M,M,M,M,M,M,M,M,M,M,M,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G+ 菌的肽聚糖结构：,G+ 菌由聚糖骨架、四肽侧链和五肽交联桥三部分组成,G,G,G-菌由聚糖骨架、四肽侧链两部分组成
19、。,G-菌的肽聚糖结构,细 胞 壁,特殊组分：,G+菌特有成分,壁磷壁酸,膜磷壁酸,磷壁酸,膜磷壁酸,壁磷壁酸,形态与结构,脂蛋白,脂多糖,脂质双层,形态与结构,细 胞 壁,G-特殊组分：,外 膜,五肽交联桥 五个甘氨酸,聚糖骨架 G：N-乙酰葡萄胺 M：N-乙酰胞壁酸,形态与结构,四肽侧链 L-丙、D-谷、L-赖、D-丙,主要成分 肽聚糖,G+ 菌肽聚糖结构:,细 胞 壁,聚糖骨架： 同G+ 菌,四肽侧链： L-丙、D-谷 DAP、D-丙,G- 菌肽聚糖结构:,临床意义：决定细菌染色性，毒性 对药物的敏感性，抗原性 由于细菌细胞壁的结构与化学组成的区别， 可用革兰染色法将其分为 革兰阳性（G+）菌 革兰阴性（G-）菌,细菌的细胞壁,G+ G-,