抗生素的作用机理

抗生素的发现者：亚历山大 弗莱明

匈牙利 1981 年发行了弗莱明诞生 100 周年的纪念邮票

1944 年链霉素问世，用于结核病治疗。目前氨基苷类有 10 余个品种。

1952 年红霉素问世，近年来新大环内酯类有新发展；

60 ～ 70 年代以来， β- 内酰胺及喹诺酮类开发和应用，抗菌药物“大爆发”。目前投入市场超过 200 种。

抗菌药物 “大爆发”

β-内酰胺类

青霉素类

天然青霉素 作用机制均

为抑制细菌

细胞壁的生

物合成。

自 1959年以来，先后合成了具有耐酸、耐酶、广谱等特点的半合成青霉素。(如广谱

的阿莫西林、氨苄西林等，它们对革兰阳性或阴性菌均有作用。耐酸，可口服，但

不耐酶，对耐药金黄色葡萄球菌无效。) 半合成青霉素

类

头孢菌素类

第一代

常见皮疹等过敏反应，偶见过敏性休克。第一、二、三代有不同程度的肾毒性，第四代没见肾损害报道。

如：头孢羟氨苄、头孢氨苄、头孢唑啉、头孢拉啶、头孢丙烯。口服主要治疗革兰

阳性菌，

第二代

如：头孢呋辛脂、头孢克洛、头孢孟多。可为一般革兰阴性菌感染的首选药，另对

革兰阳性菌及流感嗜血杆菌也有较强作用。

第三代

如：头孢噻肟、头孢曲松、头孢克肟、头孢地尼。口服主要用于革兰阴性菌所致各

系统的中度感染。

第四代

如：头孢皮罗、头孢吡肟、头孢唑南。用于其他抗生素治疗无效的严重感染或对其

他抗生素耐药的细菌引起的各系统严重感染

β其他 -内酰胺类 β如： - β内酰胺没抑制药（例如克拉维酸，其与 -内酰胺类抗生素合用，可明显增强

抗菌作用）；

大环内酯类

此类药共同特点为：1.作用机制相同，均为抑制细菌蛋白质合成，起快速抑菌作用，有些在高浓度下也有杀菌作用。

2.抗菌谱窄，主要用于大多数需氧革兰阳性菌和阴性球菌、厌氧菌等感染。对衣原体、支原体、军团菌等非典型病原

体也具有良好作用。3.目前除阿奇霉素外均在肝代谢。4.毒性低微，口服的主要副作用为胃肠反应，静注易引起血栓性

静脉炎。偶见皮疹，瘙痒。

林可霉素类

此类包括林可霉素（洁霉素）和克林霉素（氯洁霉素）。抗菌谱与红霉素相同，克林霉素抗菌活性比林克霉素强，口服

吸收好且不受食物影响，毒性较小，主要经肝代谢，均为抑制细菌蛋白质的合成。克林霉素和林可霉素与氯霉素、红

霉素的作用靶点相同，故不宜合用。

氨基苷类

包括链霉素、庆大霉素、卡那霉素、西索米星以及人工半合成的妥布霉素、阿米卡星、奈替米星等。共同特点：1.作用机制均为抑制细菌蛋白质的合成，抗菌谱广。2.水溶性好，化学性质稳定。3.口服难吸收，口服用于胃肠道感染及消毒。4.易产生耐药性。5.不良反应：损害第八对脑神经（临床反应可分为两类：一为前庭功能损害，口有眩晕、恶心、呕吐、眼球震颤和平衡障碍等。另一为耳蜗神经损害，表现为听力减退，甚至耳聋。）；肾毒性；神经肌肉阻断作用；过敏反应。

多粘菌素类 多粘菌素对生长繁殖期和静止期的细菌均有效。细菌对其不易产生耐药性。但毒性较大，主要表现在肾脏及神经系统两方面，偶见白细胞减少和肝脏毒性。

四环素类 抗菌谱极广，包括需氧和厌氧的革兰阳性和阴性菌、立克次体、衣原体、支原体、和螺旋体，还有间接抑制阿米巴原虫的作用。

可分为天然品与半合成品两类。天然品有金霉素、土霉素、四环素等；半合成品有多西环

素和米诺环素。

氯霉素类 氯霉素是治疗眼部感染的首选药。不良反应：1.抑制骨髓造血功能（包括可逆性血细胞减

少和不可逆的再生障碍性贫血。）2.灰婴综合征

其他抗生素 如万古霉素类。

人工合成抗菌素

喹诺酮类

作用机制：通过抑制细菌 DNA回旋酶，阻碍 DNA合成而导致细菌死亡。具有抗菌谱广，抗菌力强，组织浓度高，与其他常用抗菌药无交叉耐药性，不良反应相对较少等特点。不良反应：1.可引起骨关节软组织的损伤，故不宜用于妊娠期妇女和骨骼系统未发育完全小儿。2.可引起中枢神经系统不良反应，故不能用于有癫痫病史的患者。

第一代，如：萘啶酸、吡哌酸等。抗菌谱窄，仅用于泌尿道和肠道感染。

第二代，如：诺氟沙星、环丙沙星、氧氟沙星等。达到第一、二代头孢的疗效。

第三代，如：司帕沙星、左氧氟沙星、格帕沙星等。综合临床疗效达到第三代头孢

第四代，如：克林沙星、加替沙星等。在第三代的基础上增加了抗厌氧菌活性。

磺胺类

抑菌药，通过干扰细菌的叶酸代谢而抑制细菌的生长繁殖。抗菌谱广，但不良反应较多，常见有：恶心、呕吐、皮疹、

发热、溶血性贫血、粒细胞减少、肝脏损害、肾损害等，为防止肾损害，应在服药期间多饮水，同服等量碳酸氢钠。

此类包含如：磺胺嘧啶（SD），磺胺甲噁唑（SMZ），柳氮磺吡啶（SASP），磺胺嘧啶银（SD-Ag）等。

其他合成抗菌药

1.甲氧苄啶（TMP），又名磺胺增效剂。

2.硝基呋喃类 如：呋喃妥因、呋喃唑酮。

3.硝基咪唑类 如：甲硝唑、替硝唑。

根据抗生素对细菌和动物细胞的不同结构或不同成份的作用，可将抗生素的作用机理分为 4种类型：

1 ） 影响细胞壁的生成

2 ）影响细胞膜的功能

3 ）抑制核酸的生物合成

4 ） 抑制蛋白质的生物合成

影响细胞壁生成的抗生素细胞壁的功能：坚韧性，选择通透性，保持细胞形态，维持细胞

质高渗透压细菌细胞壁组成：肽多糖，菌壁酸或菌壁醛酸，脂多糖，脂蛋白，

蛋白质，多糖等。化学结构：

1 、 N －乙酰氨基葡萄糖（ Glc NAc ）通过 β－ 1 ， 4 糖苷键与 N －乙酰胞壁酸连接；

2 、 L －丙氨酸 -D －谷－ L －赖－ D －丙；3 、甘氨酸五肽

细菌细胞壁

肽聚糖的生

物合成途径

及抗生素的

作用部位

7

抑制蛋白质合成的抗生素

蛋白质的生物合成：

原核生物： 核糖核蛋白体 50s+30s→70s； 50s 由（ 23sRNA+5sRNA+34 种蛋白质）组成； 30s 由（ 16sRNA+10 种以上蛋白质）组成；

真核生物： 核糖核蛋白体 60s+40s→80s ；起始密码 AUG， GUG 。

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影响细胞膜功能的抗生素

细胞膜的功能：

结构 : 液态脂质双分子层 + 蛋白质，是一层半透膜

选择通透性，转运营养物质， DNA 复制，细胞壁合成和能量生成代谢等有

关。

由于细菌和动物的细胞膜有相似之处。所以，此类抗生素对人体毒性较大。

影响细菌细胞膜功能的抗生素有：

（ 1 ）多粘菌素 B及 E ；

（ 2 ）短杆菌肽 s 和短杆菌酪肽；

影响真菌细胞膜功能的抗生素：

主要有多烯族抗生素，含两性霉素 B 和曲霉素，制霉菌素（四烯）等

抑制核酸生物合成的抗生素作用机制 抗生素 主要作用靶位抑制DNA 生物合成

磺胺类甲氧苄啶 , 氨甲蝶呤 , 氨基蝶呤丝裂霉素 C博来霉素萘啶酸，奎诺酮类，新生霉素

抑制细菌二氢叶酸合成酶抑制细菌二氢叶酸还原酶

抑制 DNA 复制时的双链打开与 DNA 结合，切断 DNA 的一条链抑制细菌 DNA 促旋酶 ( 拓扑异构酶 )

抑制RNA 生物合成

桑吉霉素，丰加霉素放线菌素 D蒽环类利福霉素类

抑制转录反应

抑制 DNA 依赖性 RNA 聚合酶抑制 DNA 依赖性 RNA和 DNA 聚合酶抑制细菌 DNA 依赖性 RNA 聚合酶11

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抗生素的滥用

二重感染

过敏反应

耐药性