Цефалоспорины

Цефалоспорины представляют собой один из важнейших классов β-лактамных антибиотиков, обладающих широким спектром действия. Химическая структура цефалоспоринов характеризуется наличием β-лактамного кольца, соединённого с дигидротіазиновой системой (6-членное кольцо с серой), что отличает их от пенициллинов. Этот структурный элемент обеспечивает устойчивость к некоторым β-лактамазам и определяет антимикробную активность.

Химическая структура и классификация

Общая структура цефалоспоринов включает:

  • β-лактамное кольцо (четырёхчленное)
  • Дигидротіазиновое кольцо (шестичленное с атомом серы)
  • Субституенты в позиции C3 и C7, влияющие на фармакокинетику и спектр активности

Классификация цефалоспоринов основана на их поколениях, определяемых спектром антимикробной активности:

  1. Первое поколение

    • Преимущественно активны против грамположительных кокков (Staphylococcus, Streptococcus)
    • Умеренная активность против некоторых грамотрицательных бактерий (Escherichia coli, Klebsiella)
    • Примеры: цефазолин, цефалексин

  2. Второе поколение

    • Расширенная активность против грамотрицательных бактерий
    • Сохраняют действие против грамположительных микроорганизмов
    • Примеры: цефуроксим, цефаклор

  3. Третье поколение

    • Высокая активность против грамотрицательных бактерий, включая Enterobacteriaceae
    • Сниженная активность против грамположительных кокков
    • Устойчивы к большинству β-лактамаз
    • Примеры: цефтриаксон, цефотаксим, цефиксим

  4. Четвёртое поколение

    • Расширенный спектр действия, включая Pseudomonas aeruginosa
    • Сочетают свойства третьего поколения с устойчивостью к β-лактамазам
    • Пример: цефепим

  5. Пятое поколение

    • Активны против MRSA (метициллин-резистентный Staphylococcus aureus)
    • Примеры: цефтаролин

Механизм действия

Цефалоспорины нарушают синтез клеточной стенки бактерий, ингибируя ферменты транспептидазы (PBPs — penicillin-binding proteins). Это приводит к:

  • Нарушению кросс-связывания пептидогликана
  • Осмотическому лизису бактерий
  • Быстрой бактериальной гибели (бактерицидный эффект)

Фармакокинетика

  • Всасывание: большинство цефалоспоринов принимаются внутрь, часть — парентерально
  • Распределение: хорошо проникают в большинство тканей; третье поколение — проникают через гематоэнцефалический барьер
  • Метаболизм: частично в печени, значительная часть выводится почками в неизменённом виде
  • Выведение: преимущественно почками, что требует корректировки доз при нарушении функции почек

Побочные эффекты

  • Аллергические реакции: сыпь, анафилаксия (особенно у пациентов с аллергией на пенициллины)
  • Нарушения ЖКТ: диарея, тошнота, дисбактериоз
  • Гематологические эффекты: нейтропения, тромбоцитопения
  • Нефротоксичность и гепатотоксичность встречаются редко

Применение в клинической практике

Цефалоспорины применяются при широком спектре инфекций:

  • Инфекции дыхательных путей (пневмония, бронхит)
  • Инфекции мочевыводящих путей
  • Сепсис и менингит (третие поколения)
  • Интраабдоминальные и хирургические инфекции
  • Кожно-мягкотканевые инфекции

Современные тенденции

Разработка новых цефалоспоринов направлена на:

  • Повышение устойчивости к β-лактамазам
  • Расширение спектра против устойчивых грамотрицательных микроорганизмов
  • Минимизацию побочных эффектов и улучшение фармакокинетики

Ключевое значение цефалоспоринов в фармацевтической химии заключается в сочетании структурной модификации и клинической эффективности, что делает их незаменимыми в борьбе с бактериальными инфекциями.

Оглавление