第二章　碳青霉烯类药物的抗菌活性与作用机制

碳青霉烯类药物与其他β-内酰胺类药物一样均是快速杀菌剂。除厄他培南外，碳青霉烯类药物对难以治疗的革兰氏阴性非发酵菌如铜绿假单胞菌、洋葱伯克霍尔德菌和不动杆菌属感染也有较好疗效，同时对链球菌属、甲氧西林敏感的葡萄球菌属、奈瑟菌属和嗜血杆菌属也有较强抗菌活性。与其他多数β-内酰胺抗菌药物不同，碳青霉烯类药物对大多数革兰氏阳性和革兰氏阴性厌氧菌均有抗菌活性，包括脆弱拟杆菌、多形拟杆菌、双路普雷沃菌、具核酸杆菌、死亡梭杆菌、不解糖消化链球菌、产气荚膜梭菌等。对碳青霉烯类药物天然耐药的细菌包括：耐氨苄西林屎肠球菌、耐甲氧西林葡萄球菌属、嗜麦芽窄食单胞菌、某些艰难梭菌临床分离株和洋葱伯克霍尔菌等。碳青霉烯类药物之所以拥有较好的抗菌活性，其原因如下：①比头孢菌素分子更小，且在溶液中是正负两性离子，这两个特性都有助于其快速穿越革兰氏阴性菌外膜层；②与革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、厌氧菌等多数细菌的青霉素结合蛋白（PBP-2、PBP-3、PBP-4和PBP-1b）具有高亲和力；③对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌产生的广谱β-内酰胺酶（ESBLs）与头孢菌素酶（AmpC）均能耐受。

不同种类碳青霉烯类药物对各种细菌抗菌活性比较见表2-1。

注射用亚胺培南／西司他丁钠为一种广谱的抗菌药物，可杀灭绝大部分革兰氏阳性和革兰氏阴性的需氧和厌氧病原菌。其体外抗菌谱包括铜绿假单胞菌、嗜水气单胞菌、阴沟肠杆菌、流感嗜血杆菌、淋病奈瑟菌、阴道加德纳菌、莫拉菌属、脑膜炎奈瑟菌、变形杆菌属、沙门菌属、志贺菌属、小肠结肠炎耶尔森菌等革兰氏阴性需氧菌；芽孢杆菌属、诺卡菌属、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、无乳链球菌、粪肠球菌、单核细胞增生李斯特菌等革兰氏阳性需氧菌；同时对大多数厌氧菌的抗菌活性与甲硝唑和氯霉素相仿，特别是对脆弱拟杆菌也有很强抗菌活性。

本品对多数由耐头孢菌素类的细菌（包括需氧和厌氧的革兰氏阳性及革兰氏阴性细菌）所引起的感染具有强效的抗菌作用；特别是对产ESBLs和AmpC酶肠杆菌科细菌具有高度抗菌活性。同样，许多由耐氨基糖苷类抗菌药物（如庆大霉素、阿米卡星、妥布霉素）和／或青霉素类（氨苄西林、羧苄西林、青霉素、替卡西林、哌拉西林、阿洛西林、美洛西林）的细菌引起的感染，使用本品仍有效。在体外亚胺培南尚可抑制诺卡菌属、放线菌属、鸟-胞内分枝杆菌复合菌组和部分军团菌属，但其临床意义尚不确定。

亚胺培南的抗生素后效应（PAE）时间因细菌而异，对金黄色葡萄球菌为2.6～3.5小时，对铜绿假单胞菌约为1.6小时。

帕尼培南抗菌谱与亚胺培南相仿，对革兰氏阳性菌抗菌活性略强于亚胺培南，但同样对屎肠球菌和甲氧西林耐药的葡萄球菌属无抗菌活性。帕尼培南对肠杆菌科细菌抗菌活性与亚胺培南相仿，可抑制大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、阴沟肠杆菌、枸橼酸杆菌属等大多数肠杆菌科细菌。黄杆菌属、嗜麦芽窄食单胞菌和部分洋葱伯克霍尔德菌对本品不敏感。本品对大多数厌氧菌具很强抗菌活性，与亚胺培南相仿或稍强，适用于治疗由下列敏感菌所引起的感染症：葡萄球菌属、链球菌属、肺炎链球菌、肠球菌属、脑膜炎奈瑟菌、大肠埃希菌、枸橼酸杆菌属、克雷伯杆菌属、肠杆菌属、沙雷菌属、变形杆菌属、摩根菌属、普罗威登斯菌属、流感嗜血杆菌、假单胞菌属、铜绿假单胞菌、洋葱伯克霍尔德菌、消化链球菌属、拟杆菌属、普雷沃菌属。

帕尼培南对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具PAE，金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌和铜绿假单胞菌在4倍MIC浓度帕尼培南中孵育2小时后，其生长抑制时间分别为2.1小时、1.7小时和1.7小时。

美罗培南对革兰氏阳性菌抗菌活性与亚胺培南相比稍逊，对革兰氏阴性菌抗菌活性比亚胺培南略强。一般美罗培南对某些肠杆菌科细菌抗菌活性可能较亚胺培南强2～8倍，但黄杆菌属、嗜麦芽窄食单胞菌和部分洋葱伯克霍尔德菌对本品亦不敏感。本品对大多数厌氧菌具很强抗菌活性，与亚胺培南相仿或稍强。

本品抗菌谱包括金黄色葡萄球菌（仅指对甲氧西林敏感菌株）、化脓性链球菌、无乳链球菌、草绿色链球菌、甲氧西林敏感的粪肠球菌、铜绿假单胞菌、大肠埃希菌、奇异变形杆菌、脆弱拟杆菌、消化链球菌属、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、多形拟杆菌、肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、脑膜炎奈瑟菌等。本品对产ESBLs和AmpC酶肠杆菌科细菌具有高度抗菌活性。

美罗培南对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有PAE，对金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌的PAE约3小时，对大肠埃希菌的PAE为1.2小时，对铜绿假单胞菌PAE为2.5小时。

厄他培南对甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、化脓性链球菌等革兰氏阳性菌具高度抗菌活性，但稍逊于亚胺培南；甲氧西林耐药葡萄球菌属、肠球菌属对本品耐药。本品对肠杆菌科细菌的抗菌活性显著优于亚胺培南。对厌氧革兰氏阴性杆菌的抗菌活性较亚胺培南略差，对艰难梭菌等梭菌属抗菌活性略强于亚胺培南。铜绿假单胞菌、不动杆菌属等非发酵菌对本品耐药。

本品抗菌谱包括金黄色葡萄球菌（仅指对甲氧西林敏感菌株）、化脓性链球菌、消化链球菌属、肺炎链球菌（仅指对青霉素敏感的菌株）、无乳链球菌、大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、流感嗜血杆菌（仅指β-内酰胺酶阴性菌株）或卡他莫拉菌、不解糖卟啉单胞菌、普雷沃菌属、厌氧芽孢梭菌、迟缓真杆菌、消化链球菌属、脆弱拟杆菌、吉氏拟杆菌、卵形拟杆菌、多形拟杆菌或单形拟杆菌等大部分革兰氏阳性和革兰氏阴性的需氧和厌氧菌。

厄他培南对金黄色葡萄球菌的PAE约3小时，对大肠埃希菌的PAE为1.5小时，对肺炎链球菌PAE为2.4小时。

比阿培南对革兰氏阴性菌，特别是铜绿假单胞菌的活性比亚胺培南略强；对需氧革兰氏阳性菌的抗菌活性稍低于亚胺培南；对厌氧菌的活性与亚胺培南相同。对本品敏感的细菌有：葡萄球菌属、链球菌属、肺炎链球菌、肠球菌属（屎肠球菌除外）、莫拉菌属、大肠埃希菌、枸橼酸杆菌属、克雷伯菌属、肠杆菌属、沙雷菌属、变形杆菌属、流感嗜血杆菌、铜绿假单胞菌、放线菌属、消化链球菌属、拟杆菌属、普雷沃菌属、梭菌属等。

比阿培南对铜绿假单胞菌具有PAE，在4倍MIC浓度中孵育2小时后，其生长抑制时间为1.6小时。

多尼培南结合了亚胺培南对革兰氏阳性菌的体外活性和美罗培南对革兰氏阴性菌的体外活性。本品对铜绿假单胞菌的MIC低于其他抗假单胞菌碳青霉烯类药物。本品抗菌谱包括大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、粪拟杆菌、脆弱拟杆菌、多形拟杆菌、单形拟杆菌、普通拟杆菌、中间型链球菌、星座链球菌、微小消化链球菌、奇异变形杆菌、鲍曼不动杆菌等。