碳青霉烯类-定义，机制，类型，用途

碳青霉烯类是β-内酰胺类抗生素的成员。碳青霉烯类是一种具有β -内酰胺环的抗生素，其C-1位置有硫，环的C-2和C-3之间有一个双键，侧链排列在反式位置。

这种独特的侧链在反式位置的排列，不像其他β-内酰胺在顺式位置，使它们对几种β-内酰胺酶如广谱β-内酰胺酶(ESBLs)、青霉素酶、头孢菌素酶、AmpC β-内酰胺酶等具有抗性。然而，他们很容易"和金属-β-内酰胺酶。
它们是最有效的抗生素，广泛用于治疗与多重耐药细菌相关的感染。它们表现出更广泛的活性谱，比β-内酰胺类抗生素的其他成员更不容易迅速产生耐药性。它们是保留抗生素，只有在其他可用抗生素无法治愈感染时才使用。
它们被列入世界卫生组织(世卫组织)用于治疗严重革兰氏阴性细菌感染的基本药物观察组名单。
他们被称为“抗生素是最后的手段"或"最后一线代理”

目录表

碳青霉烯历史

在寻找β -内酰胺酶抑制剂的过程中，于1976年发现了橄榄酸。这是第一个发现具有碳青霉烯骨架的化合物，但由于稳定性很低，穿透力差，没有用作抗生素。在1976年的进一步研究中，发现“硫霉素”是由链霉菌属洋兰。这是一种稳定的化合物，对细菌有很好的效果。这是第一种天然获得的碳青霉烯类抗生素。
它被命名为“噻烯培南”抗生素进行临床试验。不幸的是，它在水溶液中不稳定，对pH 8.0以上的碱敏感，对亲核试剂反应，因此没有被用作商业生产的抗生素。
硫烯培南是碳青霉烯类抗生素的母体，也是目前可用的所有其他碳青霉烯类抗生素的模型。

碳青霉烯类的作用机制

与其他β-内酰胺类抗生素一样，碳青霉烯类影响细菌细胞壁，阻止细菌细胞壁合成，导致细菌细胞裂解。它们对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌都有杀菌作用。
碳青霉烯类与青霉素结合蛋白(PBPs)(也称为dd -转肽酶)结合并使其失活。这阻止了细菌细胞壁合成过程中最后的转肽化步骤(肽聚糖合成)，导致细菌细胞壁中肽聚糖没有延伸和交联。细菌无法形成细胞壁，最终死亡。
同样，防止转肽化和交联导致新生肽聚糖的积累。它们触发自解水解酶的产生，消化现有的肽聚糖层而不形成新的肽聚糖层，进一步增强了杀菌效果。

碳青霉烯类的种类

自从发现了1^圣碳青霉烯-噻吩烯，几种具有不同光谱、药理和安全性的碳青霉烯类化合物被发现并合成。有些已经在临床使用，有些仍在研究中。

最常用的碳青霉烯类有:

Imipenem

它是硫霉素的n -甲酰基衍生物，也称为n -甲酰基硫霉素。这是自1985年以来市场上第一种用于治疗的碳青霉烯类抗生素。它最初被称为MK0787，后来以“亚胺培南”的名义上市。

分子式C:₁₂H₁₇N_3.O₄年代

它可以被人肾刷状边界的脱氢肽酶I (DHP-I)灭活;因此，它总是与抑制剂如西司他汀或倍他米隆以1:1的重量比例共同施用。尽管存在这些局限性和副作用，亚胺培南仍然是广泛使用的碳青霉烯类抗生素之一。它主要用于感染绿脓杆菌，肠球菌、败血症、骨关节感染、尿路感染和革兰氏阴性菌引起的腹腔内感染，以及肺炎。

Meropenem

它是硫霉素的另一种衍生物。它的侧链在C1位置含有β -甲基，不像亚胺培南在C1位置含有H。这种差异使美罗培南更稳定，对dhp - 1的影响更有抵抗力。

与亚胺培南相比，对革兰氏阳性菌活性较低，对革兰氏阴性菌活性较高。因此，美罗培南是一种比亚胺培南更有效的碳青霉烯，具有更广泛的光谱。

它安全且耐受性良好，已列入世卫组织基本药物清单。自1995年获得批准和上市以来，它已证明自己是治疗耐多药革兰氏阴性菌感染的非常重要的药物。它被广泛用于治疗脑膜炎和中枢神经系统感染、皮肤感染、败血症和菌血症以及腹腔感染。

分子式:C₁₇H₂₅N_3.O₅年代

厄他培南

它是另一种被批准的碳青霉烯与亚胺培南和美罗培南性质完全不同。它于2001年首次获得批准，至今仍是处方最少的碳青霉烯类药物。它通常用于治疗胃肠道感染、肺(胸膜)感染、女性生殖道感染和尿路感染。虽然它对革兰氏阴性菌的活性比亚胺培南高，但对革兰氏阴性菌没有效果假单胞菌，不动杆菌，和肠球菌spp。

分子式:C₂₂H₂₅N_3.O₇年代

Doripenem

它是一种较新的碳青霉烯类抗生素，2007年才获得批准，至今仍在研究中，与上述其他碳青霉烯类抗生素相比，它的可用性有限。它通常用于预防感染假单胞菌spp严重的细菌性胃肠道感染、院内肺炎、肾盂肾炎和复杂的尿路感染。它对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的活性都高于亚胺培南和美罗培南。

分子式:C₁₅H₂₄N₄O₆年代₂

其他处于不同研究和试验阶段的碳青霉烯类药物有:

Tebipenem它是第一个口服碳青霉烯类药物。该药物于2009年获得批准，目前仅在日本上市。最近在2022年7月，FDA批准其在美国的III期临床试验阶段用于复杂uti的审查。
Biapenem
Tomopenem
Panipenem
Sanfetrinem和其他trinem碳青霉烯
Anti-MRSA碳青霉烯(15i及CP5484)

碳青霉烯给药途径和推荐剂量

碳青霉烯抗生素	管理路线	剂量(成人)
Imipenem	静脉注射途径(IV路) (静脉滴注20 ~ 60分钟)	250至1000毫克 (基于患者的年龄、体重和肾脏状况)
Meropenem	静脉注射途径(IV路) (15 ~ 30分钟静脉输注)	每8小时50到2000毫克 (根据患者年龄、体重、感染部位和肾脏状况)
厄他培南	肌肉注射(IM)或静脉注射(IV)途径	每天最多1000毫克/一次成人15毫克/公斤或儿童最多1000毫克 (根据年龄、感染部位、肾脏和肝脏状况)
Doripenem	静脉注射途径(IV路) (静脉注射60分钟)	每8小时250至500毫克，最多14天 (根据患者年龄、体重、感染部位和肾脏状况)

碳青霉烯类的应用

碳青霉烯类具有广泛的活性，用于治疗严重感染，主要是由多重耐药物种(MDR)引起的感染肠杆菌科、鲍曼杆菌、假单胞菌、链球菌、结核分枝杆菌复合体、流感嗜血杆菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，沙门氏菌型,等等)。主要用于以下临床情况:

复杂性尿路感染(cUTIs)
腹腔感染
肺炎、胸膜感染及严重下呼吸道感染
心内膜炎和血流感染(败血症和菌血症)
皮肤和软组织感染
脑膜炎
骨骼和关节感染
由于它是抗生素的最后一线，建议仅在其他抗生素没有显示任何活性时使用。

碳青霉烯给药的风险和局限性

对β -内酰胺类药物有过敏反应的患者和服用丙戊酸治疗癫痫的患者不能使用碳青霉烯类药物
有神经和肝脏疾病的患者必须报告，剂量也必须相应考虑
可能会有副作用，比如过敏，癫痫，腹泻，血小板计数低，贫血，白细胞减少，脑损伤和功能障碍，肝肾毒性，脓疱和表皮坏死松解，心率和血压升高。
一些常见的副作用包括:胃肠道紊乱、头痛、给药部位疼痛、皮疹和瘙痒、失眠、血压改变、发烧、肿胀、呼吸短促。
亚胺培南必须与西司他汀、帕尼培南和倍他米酮一起使用
碳青霉烯酶和金属内酰胺酶可以水解它们，降低它们的效力
与其他β -内酰胺类抗生素相比，价格昂贵且难以找到
仅以静脉注射和静脉注射的形式提供，因此难以自我管理和在医院外使用。

读也:

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