头孢菌素类抗生素的药物分析现状

 头孢菌素类药物多为半合成的抗生素，是从抗菌作用较弱的天然头孢菌素C分列形成7-ACA，再经过化学修饰，形成的抗生素药物。药物能够通过对细菌细胞壁进行合成，起到有效的抑菌和杀菌效果。而由于人的细胞无细胞壁，因此药物对人体无害。目前，临床已经将头孢菌素类抗生素作为一种抗菌谱较广、疗效好、活动性强且毒性较低的一种抗生素广泛地应用到一线临床治疗方案中。本文综述了头孢菌素类抗生素药物分析现状，为相关工作者更好地认识此类药物提供依据。

标签： 头孢菌素； 抗生素； 药物分析

中图分类号 R9        文献标识码 A        文章编号 1674-6805（2012）31-0146-02

头孢菌素类抗生素是一种抗菌作用较强、耐青霉素酶的一种抗生素，为临床用于治疗细菌感染的主要药物，其药物活性强，治疗效果好，毒性较低[1]。患者不良反应以速发性过敏反应为主，发生率较低。对头孢菌素类抗生素进行药物分析是学者更好地认识此药物的一种方法。目前针对头孢菌素类抗生素的药物分析包括了纯品、生物样品和药物制剂等多角度，方法包括了：分光光度法、高效液相色谱法、薄层色谱法、微生物法、毛细血管电泳法等[2-3]。本文综述了头孢菌素类抗生素药物分析现状，以对相关工作给予参考和借鉴。

1 头孢菌素类抗生素概况

头孢菌素类抗生素是一种半合成的抗生素，是从抗菌作用较弱的天然头孢菌素C分列形成7-ACA，再经过化学修饰，形成的抗生素药物。临床可以用于治疗金黄色葡萄球菌感染、革兰氏阴性杆菌感染等。

药物首先发现于1945年[4]，经过一段时间的实验室研究，于1963年被正式应用于临床当中，并且根据临床的应用情况不断改进，目前，已经经历了四代[5]，第二代头孢在头代的基础上加入了肟基，使得其对β-内酰胺酶的稳定得到了很大的提高，第三代头孢延长了抗绿脓杆菌的半衰期，大大提高了其活性，同时另一个改进方面是减低了对肾脏的毒副作用，现在还在应用的头孢是较前三代进展最大的一代，它在第三代分子的基础上进行了改进，不仅具有以前三代的优点，而且可以更迅速的穿透格兰阴性杆菌的外膜，对β-内酰胺酶更加的稳定，对于青霉素结合蛋白有了更高的亲和力[6]。新一代的头孢不论在抗菌活性还是在抗菌谱广泛度等发面都有了很大的飞跃，在临床上被广泛的应用于抗败血症和抗严重感染的治疗中。

2 头孢菌素类抗生素的药理作用

头孢和青霉素类似，都属于β-内酰胺类的抗生素，其作用期是在细菌的繁殖期，通过抑制细菌细胞壁的合成同时通过对细胞壁的破坏来起到很强的杀菌作用。细胞壁不仅具有维持细菌外部形态的作用，它还可以抵御细胞内外强大的渗透压起到保护细胞的作用，其主要成分是胞壁粘肽，是由N-乙酰胺葡萄糖、N-乙酰粘质酸以及多肽组成的。头孢是通过与细胞膜上的青霉素结合蛋白（PBPs）[7]结合，使它无法形成多肽，从而使得组成细胞壁的成分无法生成而有效地抑制了细胞壁的形成，没有细胞壁的细菌会在外部强大的渗透压的作用下很快死亡。而人体细胞是没有细胞壁的，因此不会受到头孢的影响。这也是为什么头孢对身体的毒副作用特别小，在临床中广泛应用的原因。

3 头孢菌素类抗生素的药物分析

3.1 头孢菌素类抗生素的含量测定现状

由于头孢菌素作为一种广谱抗菌素被临床广泛的应用，市场上也出现了各种形式、各种品牌的头孢类抗菌药物，因此，如何准确的测出不同药品中头孢菌素的含量，为临床合理用药和药物质量的检测提供依据已经显的十分重要，目前测量成品药中头孢菌素含量的方法很多，有电化学法、紫外及可见分光光度法、滴定法、荧光法、色谱法以及微生物法等多种测定方法。其中，分光光度法和荧光法是应用比较广泛的。

3.2 头孢菌素类抗生素与蛋白等相关作用药物分析

3.2.1 头孢菌素类抗生素与蛋白相互作用 头孢菌素和血液中的蛋白質具有结合作用，并且这种结合具有可逆性[8]。开始头孢菌素进入血液后与血液中的蛋白质结合，使得蛋白质成了其最后的运输载体，当药物到达相关的组织后，头孢菌素又会被释放出来，作用于病灶部位。

3.2.2 头孢菌素类抗生素与金属离子和DNA的相互作用 有学者认为铜离子可以与头孢菌素结合提高其抗菌的活性，铜和药物进行二元配合的结构，可以更灵活的使得结合体和细菌核酸进一步混合配位[9]，从而扰乱细胞的正常，达到杀死细菌的作用。当铜与头孢菌素进行三元配合时可以对细菌核酸的自由基产生破坏作用。但是也有学者认为金属离子不利于β-内酰胺酶的稳定性，会促进它的水解作用，从而影响药效[10]。目前对于头孢菌素类抗生素与金属离子和DNA的相互作用研究还比较少，但是随着头孢菌素越来越多的在临床上被广泛应用，对于这方面的研究已经显得非常重要。如何利用头孢菌素类抗生素与金属离子和DNA的相互作用，使得药效更大的发挥，对细菌的破坏力更大是人们的研究目标。

3.3 头孢菌素类抗生素聚合物的药物分析

头孢菌素类抗生素是通过N型聚合反应和L型聚合反应两种聚合方式而自身聚合成的高分子聚合物[11]，在生产过程中由于发酵工艺的局限性及自身聚合方式的不同而产生了大量的杂质聚合物，这对于药物的有效性影响是非常大的。随着医药科技的不断进步，发酵工艺不断提高，这方面的影响也越来越小[12]。因此，如何控制自身聚合不当而产生的杂质是目前需要面对的重点和难题。

4 小结

头孢菌素类抗生素凭着其杀菌效果好，毒副作用和过敏反应都很小的优点[13]，一经发现就在很短的时间内被临床广泛的应用和推广。而且在未来的一段时间内它还会作为主要的抗生素被临床应用。虽然随着人们对于头孢菌素的不断研究，已经掌握了其药理作用，有了很多手段测定成品药物中头孢菌素的含量，但是，在头孢菌素类抗生素的应用中仍然存在一些问题，人们对于它与蛋白质、金属离子、DNA的相互作用的研究还不够深入，对于如何在生产过程中减少杂质类的高聚合物的产生还是一个很大的难题。因此，为了更好应用头孢菌素类抗生素，更好的发挥其抗菌作用，广大的医学工作者还需要进一步对其进行研究。参考文献

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