碳青霉烯类抗菌药物是抗菌谱最广、抗菌活性最强的非典型β-内酰胺抗菌药物,因其具有对β-内酰胺酶稳定、毒性低、超广谱和高效能的抗菌活性等特点,已经成为治疗严重细菌感染最主要的抗菌药物之一。 常用的药物有美罗培南、亚胺培南、厄他培南、比阿培南,这四个药物有何异同? 1.结构与药效
碳青霉烯类抗菌药物其结构与青霉素类的青霉环相似,不同之处在于噻唑环上的硫原子为碳所替代,且C2与C3之间存在不饱和双键。 
另外,其6位羟乙基侧链为反式构象。正是这个构型特殊的基团,具有超广谱的、极强的抗菌活性,以及对β-内酰胺酶高度的稳定性。 X基团与肾毒性有关,含有甲基基团对肾脱氢肽酶(DHP-1)稳定。 R基团与神经毒性和抗革兰氏阴性(G-)的活性。碱性增大,神经毒性增加;碱性降低,抗G-菌活性增强。
从表1中可以看出,亚胺培南X无取代基,对肾脱氢肽酶不稳定,易被肾肽酶代谢失活,需并用肾肽酶抑制剂西司他丁。由于R位碱性强,易导致神经毒性。 而美罗培南、厄他培南、比阿培南X位有甲基取代,因此对肾脱氢肽酶稳定,R位碱性弱,神经毒性降低。 表1 4种碳青霉烯类药物的构效关系

2.抗菌活性
第一类碳青霉烯除非发酵菌不敏感外,与第二类相仿。且因为其对非发酵菌活性有限,不引起铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌耐药性。 第三类碳青霉烯类加强了对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的抗菌活性;对G+、G-菌均具有较强抗菌活性,且对大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、流血嗜血杆菌活性更高。 抗菌活性比较见表2、表3。表2 碳青霉烯类抗菌药物分类与特点

表3 4种碳青霉烯类抗菌药物抗菌活性比较

3.药代动力学
碳青霉烯类抗菌药物均为水溶性药物,主要经过静脉滴注给药,体内分布广泛,该类药物多数以原型经肾排出,多数半衰期较短。 碳青霉烯类药物呈时间依赖性且具有相对较长的抗生素后效应,见表4。 表4 4种碳青霉烯类抗菌药物的药代动力学参数比较

注:i.v.表示静脉注射;i.m.表示肌肉注射。
4.临床应用
碳青霉烯类抗菌药物临床上主要用于重症感染、多重耐药菌感染、败血症等。常作为病原体明确前的经验性治疗的首选药物,明确病原体后应及时“降阶梯治疗”。 对于肾功能不全患者,所有碳青霉烯类药物均应减量使用。 - 亚胺培南对敏感菌引起的败血症、尿路感染和妇科感染有效率在95%以上,对软组织、骨关节和腹腔内感染的有效率超过90%,对下呼吸道感染的有效率为85%,细菌清除率为76%~92%[1]。
亚胺培南西司他丁可能引起中枢神经系统毒性,包括精神症状、休克、头痛和癫痫发作等。因此亚胺培南不能用于治疗脑膜炎。
- 美罗培南的抗菌谱与亚胺培南相似。对败血症、包括肺囊性纤维化合并感染在内的肺部感染、腹腔感染、脑膜炎等疗效较好。
- 比阿培南抗菌活性与亚胺培南和美罗培南抗菌活性相仿,同样应用于重症感染及广泛耐药菌感染。
- 厄他培南对许多常见的需氧菌和厌氧菌均有良好的体外活性。但由于其对不动杆菌、肠球菌和铜绿假单胞菌的活性有限,不适合晚发型院内感染,可用于预防结直肠择期手术后手术部位的感染。厄他培南的抗菌谱比亚胺培南或美罗培南窄,半衰期较长,可每日1次给药。
表5 4种碳青霉烯类抗菌药物临床用法比较

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