培養皿——用於抗生素测试]]
抗生素()又名抗菌素,是微生物(例如:放线菌)的代谢产物或人工合成的类似物,其主要用途是抑制其它种类微生物的生长(抑菌作用)或将它们杀死(杀菌作用),在定義上是一較廣的概念,包括抗细菌抗生素、抗真菌抗生素以及對付其他微小病原之抗生素;但臨床實務中,抗生素常常是指抗細菌抗生素。抗生素的副作用之一是使肠道正常菌群失调。
用途
- 抗生素最主要用於醫療方面,可以用來殺死細菌。
- 對抗在人或動物體內的致病菌等病原體,可治療大多數細菌、立克次體、支原體、衣原體、螺旋體等微生物感染導致的疾病。
- 對於病毒、朊毒體等結構簡單的病原體所引起的疾病沒有效用。
- 除了抗細菌性的感染外,某些抗生素還具有抗腫瘤活性,用於腫瘤的化學治療。
- 有些抗生素還具有免疫抑制作用。
- 抗生素除用於醫療,還應用於生物科學研究、農業、畜牧業和食品工業等方面。
- 在畜牧業和農業中非治療用途的抗生素,稱為抗生素生長促進劑。
医疗用途
抗生素用于治疗或预防细菌感染,有时也用于治疗原虫感染(如甲硝唑对多种寄生虫病有效)。当怀疑感染导致疾病但未确定病原体时,会采用经验性疗法,即根据症状使用广谱抗生素,并在等待实验室结果期间开始治疗(结果可能需要数天)。
抗生素可作为预防性医疗措施,通常限于高危人群:如免疫功能低下者(尤其HIV患者预防肺炎)、服用免疫抑制剂者、癌症患者及手术患者。
当前科学证据不支持抗生素用于冠心病的二级预防,且可能增加心血管死亡率、全因死亡率及中风发生率。
给药途径
抗生素有多种给药途径。通常采用口服,严重系统性感染时则通过静脉注射或注射给药。局部给药的优势包括:感染部位抗生素浓度高且持久;降低全身吸收和毒性风险;减少总用药量,从而降低抗生素滥用风险。据报道,特定类型手术伤口局部使用抗生素可降低手术部位感染风险。但局部给药需注意:可能存在全身吸收;剂量难以精确控制;可能引发局部超敏反应或接触性皮炎。
全球消耗量
各国抗生素消耗量差异显著。世卫组织2018年发布的抗生素消耗监测报告分析了65国2015年数据(以每日每千人定义日剂量计)。蒙古消耗量最高(64.4),布隆迪最低(4.4)。阿莫西林和阿莫西林/克拉维酸是最常使用的抗生素。
副作用
抗生素在临床批准前均经过不良反应筛查,通常被认为安全且耐受性良好。然而,某些抗生素可能引发从轻微到严重的不同程度副作用,具体取决于抗生素种类、目标微生物及患者个体差异。副作用可能反映抗生素的药理或毒理特性,也可能涉及超敏反应或过敏反应。
口服抗生素常见副作用包括腹泻,这是由于肠道菌群组成被破坏导致致病菌(如艰难梭菌)过度生长所致。在抗生素治疗期间服用益生菌有助于预防此类腹泻。抗生素也可能影响阴道菌群,导致外阴阴道区域念珠菌属酵母菌过度繁殖。
某些抗生素可能损害线粒体——这是一种存在于真核生物(包括人类细胞)中源自细菌的细胞器。线粒体损伤会引发细胞氧化应激,这被认为是氟喹诺酮类药物副作用的作用机制之一。此外,抗生素也被证实会影响植物细胞中的叶绿体功能。
药物相互作用
避孕药
关于抗生素是否会增加口服避孕药失败风险的高质量对照研究较少。多数研究表明抗生素不影响复合口服避孕药效果,
甲硝唑、替硝唑、头孢孟多、拉氧头孢、头孢哌酮、头孢甲肟及呋喃唑酮等抗生素会抑制乙醛脱氢酶对酒精的代谢,引发类似双硫仑的化学反应,可能导致呕吐、恶心和呼吸困难。酒精对抗生素活性的其他影响还包括改变肝脏代谢抗生素的酶活性。。
人类合成的第一种抗生素是磺胺,1932~1933年间德国病理与细菌学家格哈德·多馬克发现其具有体内抗菌活性,他因此获得1939年诺贝尔生理学或医学奖。
来源与製造方法
的吡嗪醯胺化學式]]
抗生素的主要製造方法為发酵,也可以通過化學合成和半合成的方法製造。先採用適當的菌種,經輻射處理,選擇最具潛力的變異菌株,將其從試管轉移到燒瓶再到發酵槽,在溫度與通風控制的環境中培育,然後從培養基中分離、純化、析離成抗生素的結晶。經研判化學結構、藥理實驗與臨床試驗後,才告完成。
分类
作为抗菌剂使用的抗生素有以下几个主要类别:
- β-内酰胺类抗生素
** 青黴素类
***天然青霉素:青霉素G(苄青霉素)
***半合成青霉素
****耐酸青霉素类
****耐酶青霉素类
****广谱青霉素类
****抗铜绿假单胞菌青霉素类
****抗革兰阴性菌青霉素类
** 头孢菌素
***第一代
***第二代
***第三代
***第四代
** 其他β-内酰胺类抗生素
***头霉素
***氧头孢烯类
***碳青霉烯类
***单环β-内酰胺类
***β-内酰胺酶抑制剂
- 大环内酯类抗生素
**天然大环内酯类抗生素:红霉素
**半合成大环内酯类抗生素:阿奇霉素、克拉霉素
**第三代大环内酯类抗生素/酮内酯类抗生素:泰利霉素、奎红霉素
- 氨基糖苷类抗生素:庆大霉素、链霉素
- 四环素类抗生素
**天然:四环素、土霉素
**半合成:多西环素、米诺环素
- 氯霉素(全合成抗生素):毒性反应严重,只用于滴眼液
*其他类抗生素:
**林可霉素类抗生素
**多肽类抗生素:
***万古霉素
***多粘菌素类
*人工合成抗菌药:在不严格的情况下,有时候也把这两类抗菌剂并称为“抗生素”。
**喹诺酮类抗菌药
***第一代:萘啶酸
***第二代:吡哌酸
***第三代:含氟的喹诺酮类:氧氟沙星、环丙沙星
***第四代:莫西沙星、加替沙星、加雷沙星
**磺胺类药
**甲氧苄啶(黄安增效剂)
**硝基呋喃类:呋喃妥因、呋喃唑酮(痢特灵)
- 次溴酸
作用机理
抗生素等抗菌剂有抑菌或杀菌作用,但抗生素對微生物的作用具選擇性,依其作用,可分為廣效或是專一。主要是针对“细菌有而人(或其它高等动植物)没有”的机制进行杀伤,有4大类作用机理:
阻碍细菌细胞壁的合成,导致细菌在低渗透压环境下溶胀破裂死亡,以这种方式作用的抗生素主要是β-内酰胺类抗生素。哺乳动物的细胞没有细胞壁,不受这类药物的影响。
与细菌细胞膜相互作用,增强细菌细胞膜的通透性、打开膜上的离子通道,让细菌内部的有用物质漏出菌体或电解质平衡失调而死。以这种方式作用的抗生素有多粘菌素和短杆菌肽等。
与细菌核糖体或其反应底物(如tRNA、mRNA)相互所用,抑制蛋白质的合成——这意味着细胞存活所必需的结构蛋白和酶不能被合成。以这种方式作用的抗生素包括四环素类抗生素、大环内酯类抗生素、氨基糖苷类抗生素、氯霉素等。
阻碍细菌DNA的复制和转录,阻碍DNA复制将导致细菌细胞分裂繁殖受阻,阻碍DNA转录成mRNA则导致后续的mRNA翻译合成蛋白的过程受阻。以这种方式作用的主要是人工合成的抗菌剂喹诺酮类(如氧氟沙星)。
與細胞壁或細胞膜作用的兩類抗生素,是以破壞菌體完整性的方式殺死細菌,故可稱為殺菌劑(Bactericidal agent);另外兩類抗生素則是靠抑制細菌大分子合成的方式,阻斷其繁殖,故又可稱之為抑菌劑(Bacteriostatic agent)。
抗藥性
分級
参考文献
参见
- 分类药物列表
- 合成药物列表
- 药物列表
- 抗生素滥用
- 抗病毒药物
外部链接
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